丰田卡罗拉轿车转向困难故障分析

罗锡亮

（广东省工业贸易技术学校，广东 佛山 528237）

设计研究

丰田卡罗拉轿车转向困难故障分析

罗锡亮

（广东省工业贸易技术学校，广东 佛山 528237）

本文主要介绍一部2012款卡罗拉电动转向系统（EPS）的构造，工作原理，分析该车出现转向困难，组合仪表上P/S警告灯亮起故障的原因，并提出解决故障的方法。

卡罗拉；EPS结构；转向困难； P/S故障灯；零点校正

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

前言

随着汽车电子技术的发展，对汽车节能性和环保性要求不断提高，液力转向系统存在的耗能、对环境可能造成的污染等固有不足已越来越明显，不能完全满足时代发展的要求。电动转向系统EPS是汽车转向系统的发展方向。目前很多新款的轿车都采用EPS系统，EPS系统直接由电机提供转向助力，省去了液力转向系统所必需的转向助力油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省燃油，又保护了环境。

1、故障现象

一台2012款丰田卡罗拉轿车，使用2年，行使里程约4万公里，在打开点火开关时组合仪表上P/S警告灯亮起。行车过程中出现转向困难，P/S警告灯一直亮起现象，严重影响了车辆转向的安全性和操纵性。

2、故障原因分析与检测

2.1 卡罗拉EPS的构造与原理

电动助力转向系统的功能是使用电力驱动执行机构实现在不同的驾驶条件下为驾驶人员提供适宜的辅助力减轻方向盘操纵力。系统主要组成包括：电子控制单元 (ECU)、车速传感器和扭矩传感器、伺服电动机、变速机构和转向柱总成等。其结构与工作原理如图1所示：

工作原理：当驾驶员转动方向盘时，转矩传感器将经扭转杆连接在一起的输入轴（与方向盘花键相连）与输出轴（小齿轮轴）的相对转动角位移信号变为电信号传至ECU，在同

一时刻车速信号也传入ECU。根据以上两信号ECU确定电动机的旋转方向和助力转矩的大小。具体的工作情形是：汽车处于起动或者低速行驶状态时，操纵方向盘转向，装在转向柱上的扭矩传感器不断检测作用于转向柱扭杆上的扭矩，并将此信号与车速信号同时输入电子控制器，处理器对输入信号进行运算处理，确定助力扭矩的大小和方向，从而控制电动机的电流和转向，起到为驾驶人员提供辅助转向力的功效；当车速超过一定的临界值或者出现故障时，EPS系统退出助力工作模式，转向系统转入手动转向模式。不转向的情况下，电动机不工作。电动助力转向系统很容易实现在不同的车速下实时的为汽车转向提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠。

2.2 卡罗拉EPS的电路分析与检测维修

卡罗拉电动助力转向系统的接线图如图2所示：

根据电动助力转向系统电路进行测量。点火开关OFF档时测量电源线PIG与搭铁线PGND间电压12V正常；ON档时测量IG线与搭铁线PGND间电压12V正常；拔开助力转向电机插头测量电机两端M1，M2间电阻是0.1欧，在标准值0.08-0.15欧之间电机正常；ON档时测量动力转向ECU提供扭矩传感器的电源线TRQV与搭铁线TRQG间的电压8V在标准植7.5-8.5V之间说明动力转向ECU正常不需更换；ON档且方向盘处于中心位置时分别测量扭矩传感器两根信号线TRQ1，TRQ2与搭铁间电压约为0V不在标准值2.3-2.5V之间信号不正常，向右转时分别测量信号线TRQ1，TRQ2与搭铁间电压约为0V不在标准值2.5-4.7V之间信号不正常，向左转时分别测量信号线TRQ1，TRQ2与搭铁间电压约为0V不在标准值0.3-2.5V之间信号不正常；ON档时测量电机M1，M2两端电压，不管是向左或者向右转时都没有12V，说明了电动转向助力系统不工作。根据以上测量结果初步怀疑是扭矩传感器问题，使用元征X431解码器读取故障码显示项目为扭矩传感器故障。由于卡罗拉轿车把助力转向电动机、扭矩传感器和转向柱集成到一起构成转向柱总成， 所以更换了转向柱总成。扭矩传感器是一个精密元件，当更换了扭矩传感器后，要对其进行零点校正。零点校正的方法如下：①车前轮对准正前方，方向盘位于中心位置，点火开关打到0FF档用两根导线分别连接诊断接口DLC3（图3所示）端子12(TS)和端子4（CG），13(TC)和端子4（CG）②点火开关打到ON档，在20秒内连续接通和断开端子13(TC) 20次以上，P/S警告灯闪烁后保持常亮，断开13(TC)和端子4（CG）连接导线，然后把点火开关打到OFF档③将点火开关再次打到ON档，P/S灯亮起后等待7秒，确定P/S灯以0.125秒的间隔频率闪烁，零点校正完成，断开端子12(TS)和端子4（CG）连接线，然后使用元征X431读取和清除故障码，P/S警告灯熄灭，试车转向变得轻松，故障排除。

总的来说，卡罗拉轿车出现P/S警告灯亮，转向困难原因很多，例如转向助力电机损坏，转向ECU故障，转向ECU没有电源或者搭铁不良，转向ECU没有IG信号，扭矩传感器故障等等。我们不能草率的下结论那里那里坏了必须进行更换，更换后若故障依然存在造成不必要的经济损失，所以我们必须谨慎检测，准确判断故障所在，排除故障问题。

[1] 雷丰中.卡罗拉车系电路分析与维修案例集锦[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2] 栾琪文.卡罗拉/花冠/威驰轿车快修精修手册[M] .北京：机械工业出版社，2010.

[3] 黄志强.新款汽车车身电器检修专辑[M] . 北京：机械工业出版社，2010.

[4] 史文库.汽车新技术[M] . 北京：人民交通出版社，2010.

[5] 孔军. 图解汽车动力转向电控系统（EPS）故障检修[M] . 北京：化学工业出版社，2014.

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

罗锡亮，就读于广东省工业贸易技术学校。