崔英玲+牟海東+楊志峰

摘 要：本文著重描述由于電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)電子控制單元ECU原因造成電控轉(zhuǎn)向助力失效的故障診斷與排除，故障出現(xiàn)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(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的組成和工作原理，依據(jù)診斷儀檢測到的故障碼，分析車輛EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，檢測故障點，故障排除。

關(guān)鍵詞：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；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(xiàn)象

雷克薩斯轎車LS460L，2010款，經(jīng)車主反映， 轉(zhuǎn)向沉重。轉(zhuǎn)向助力故障燈點亮，經(jīng)試車的確存在該故障現(xiàn)象，該車配備的是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) （EPS）

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

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作參數(shù)：

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(zhuǎn)向系統(tǒng)故障原因和分析

3.1 故障原因

根據(jù)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成可知該系統(tǒng)的故障原因主要有一下三個部件：1）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機故障；2）電子控制單元ECU出現(xiàn)故障；3）傳感器信號故障，包含扭矩傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，繼電器、離合器等相關(guān)部件。

3.2 故障分析

由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成分析，汽車在行駛中由各傳感器發(fā)送的運行狀態(tài)信號信號到控制單元，然后經(jīng)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(fā)生改變。使駕駛員可以用較少力量來控制轉(zhuǎn)向。如果ECU接收不到傳感器的數(shù)據(jù)信號或者無法輸出控制信號，就會使轉(zhuǎn)向助力電機無法工作，從而引起轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向沉重的故障。

①轉(zhuǎn)速傳感器出現(xiàn)故障。車速傳感器是檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的傳感器信號，如轉(zhuǎn)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(xiàn)故障，ECU是基于PLC單片機控制的系統(tǒng)，具有高速處理數(shù)據(jù)的功能，內(nèi)部設(shè)有存儲器、A/D功能轉(zhuǎn)換器、CCP模塊等單元， 電子控制單元工作時，扭矩傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器以及溫度等傳感器的信號經(jīng)過輸入電路送至ECU的相關(guān)單元，運算電路對這些信號進行數(shù)據(jù)分析運算，以確定相應(yīng)的助力電流大小和方向，經(jīng)過輸出電路發(fā)出控制指令。如果ESP系統(tǒng)發(fā)生故障，會接通報警電路，驅(qū)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(zhuǎn)向沉重。

③扭轉(zhuǎn)傳感器出現(xiàn)故障。扭轉(zhuǎn)傳感器是用來檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角大小和方向，以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的大小和方向的。它是電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要控制信號之一，如產(chǎn)生故障，ECU無法判斷轉(zhuǎn)向時的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)上述對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析，對可能產(chǎn)生的故障的點進行逐個分析檢查。

4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障診斷

4.1 系統(tǒng)電路（如圖1）

4.2 故障現(xiàn)象

客戶反映車輛在等交通信號燈時出現(xiàn)主警告燈、防滑指示燈點亮，而且轉(zhuǎn)動方向盤沒有助力，該故障現(xiàn)象出現(xiàn)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(jīng)試車，故障再次出現(xiàn)，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(zhuǎn)向控制系統(tǒng)故障；C1304：EPS控制系統(tǒng)故障；C1568：DC-DC變換器。

2）查看該車的凍結(jié)數(shù)據(jù)：MoterTeminal Volt（V）7.42V；MoterTeminal Volt（U）2.744V；MoterTeminal Volt（W）3.234V。

3） 正常車輛數(shù)據(jù)流：MoterTeminal Volt（V）23V；MoterTeminal Volt（U）23V；MoterTeminal Volt（W）23V。

4） 該數(shù)據(jù)流檢測結(jié)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(jù)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(zhuǎn)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(nèi)部故障。

5 結(jié)束語

通過本故障的診斷，雖然動力轉(zhuǎn)向ECU的故障出現(xiàn)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(shù)據(jù)流的變化，就能夠準確的判斷故障所在。

參考文獻：

[1]郝金魁，張超風(fēng).電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機驅(qū)動電路和設(shè)計[J].汽車工程師，2006（05）.

[2]周宇，丁徐強，張朝山.汽車底盤電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢修[M].吉林大學(xué)出版社，2015（04）.

[3]劉照.汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學(xué)分析與控制方法研究[D].武漢：華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文，2004（03）.

[4]李偉，劉曉.汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性研究[J].客車技術(shù)與研究，2005.

[5]常明.汽車底盤構(gòu)造[M].國防工業(yè)出版社，2005.