电控转向助力故障诊断

崔英玲+牟海东+杨志峰

摘 要：本文着重描述由于电控转向助力系统电子控制单元ECU原因造成电控转向助力失效的故障诊断与排除，故障出现在停车等待的时间，故障的诊断有一定困难，通过分析电控转向助力系统的组成和工作原理，依据诊断仪检测到的故障码，分析车辆EPS系统数据流，检测故障点，故障排除。

关键词：电动助力转向系统；助力失效；电动助力ECU故障

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

1 故障现象

雷克萨斯轿车LS460L，2010款，经车主反映， 转向沉重。转向助力故障灯点亮，经试车的确存在该故障现象，该车配备的是电动助力转向系统。

2 电动助力转向系统 （EPS）

电控转向助力系统与液压转向助力系统最大的区别是以转向助力电机取代了液压助力元件。EPS电子控制单元通过转向助力电机对车辆的转向器部件进行控制。电控转向助力系统的控制电路繁杂，出现故障的原因也较难判断，故剖析和研究汽车电控转向助力系统的故障诊断方法，可以避免在EPS系统的故障诊断排除中走弯路，提高维修效率，对行业维修人员也起到了一定的提示。

电动助力转向系统工作参数：

1）最大允许电流 30A；

2）额定扭矩： 1.6N.m；

3）工作温度： -40℃--- +85℃；

4）工作电压； DC 10V---16V；

3 电动助力转向系统故障原因和分析

3.1 故障原因

根据电动助力转向系统的组成可知该系统的故障原因主要有一下三个部件：1）电动助力转向系统电机故障；2）电子控制单元ECU出现故障；3）传感器信号故障，包含扭矩传感器、发动机转速传感器，继电器、离合器等相关部件。

3.2 故障分析

由系统的结构和组成分析，汽车在行驶中由各传感器发送的运行状态信号信号到控制单元，然后经控制单元的运算电路计算出控制信号。从而使助力电机的方向和扭力发生改变。使驾驶员可以用较少力量来控制转向。如果ECU接收不到传感器的数据信号或者无法输出控制信号，就会使转向助力电机无法工作，从而引起转向盘转向沉重的故障。

①转速传感器出现故障。车速传感器是检测发动机转速的传感器信号，如转速传感器信号检测不到或者信号无法传输至电子控制单元，电控单元就无法计算助力力矩， 失去控制。

②电子控制单元出现故障，ECU是基于PLC单片机控制的系统，具有高速处理数据的功能，内部设有存储器、A/D功能转换器、CCP模块等单元， 电子控制单元工作时，扭矩传感器、转向盘转角传感器、车速传感器以及温度等传感器的信号经过输入电路送至ECU的相关单元，运算电路对这些信号进行数据分析运算，以确定相应的助力电流大小和方向，经过输出电路发出控制指令。如果ESP系统发生故障，会接通报警电路，驱动警告灯点亮。若电子控制单元损坏，，将无法进行上述控制，助力作用消失，转向沉重。

③扭转传感器出现故障。扭转传感器是用来检测转向盘转角大小和方向，以及转向盘转矩的大小和方向的。它是电子助力转向系统的主要控制信号之一，如产生故障，ECU无法判断转向时的转角和转矩。

根据上述对电动助力转向系统的分析，对可能产生的故障的点进行逐个分析检查。

4 电动助力转向系统故障诊断

4.1 系统电路（如图1）

4.2 故障现象

客户反映车辆在等交通信号灯时出现主警告灯、防滑指示灯点亮，而且转动方向盘没有助力，该故障现象出现过四次，重新启动车辆故障消失。

4.3 故障诊断

车辆到店后，经试车，故障再次出现，查阅该车的维修记录，无事故记录。

1） 用诊断仪连接车辆电脑检查DTC：C1645：动力转向控制系统故障；C1304：EPS控制系统故障；C1568：DC-DC变换器。

2）查看该车的冻结数据：MoterTeminal Volt（V）7.42V；MoterTeminal Volt（U）2.744V；MoterTeminal Volt（W）3.234V。

3） 正常车辆数据流：MoterTeminal Volt（V）23V；MoterTeminal Volt（U）23V；MoterTeminal Volt（W）23V。

4） 該数据流检测结果说明电机工作电压异常。

5） 按照维修手册检查故障代码DTC C1568；该故障码为DC-DC变换器故障，依据手册电脑线束连接器的端子PIG与车身搭铁之间的电压标准值为：30-48V，实车检测值是37.87V。

6） 更换该车动力转向ECU，车辆使用正常，故障消失。

综上所述，该故障判定为电脑内部故障。

5 结束语

通过本故障的诊断，虽然动力转向ECU的故障出现率比较低，但是只要我们按照诊断仪读取的故障码，去 分析、检测数据流的变化，就能够准确的判断故障所在。

参考文献：

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[5]常明.汽车底盘构造[M].国防工业出版社，2005.