汽车电子控制动力转向系统的故障诊断技术

电子控制动力转向系统，是在普通动力转向系统的基础上，以车载计算机的应用为条件发展起来的。电子控制动力转向系统能随转向条件的不同来控制转向助力。根据动力源的不同，电子控制动力转向系统可分为液压式和电动式两种。液压式电子控制动力转向系统通常由液压动力转向系统、电磁阀、车速传感器和电子控制单元（ECU）组成，其ECU根据车速信号，控制电磁阀以调节系统压力，使转向助力放大倍率连续可调，从而满足高、低速时的转向助力要求。而电动式电子控制动力转向系统通常由转矩传感器、车速传感器、ECU、电动机和电磁离合器等组成，它利用直流电动机作为转向助力源，ECU根据转向参数和转向力矩传感器、车速等信号，控制电动机转矩的大小和方向，实现转向助力的调节。

电子控制动力转向系统机械及油路的故障诊断与排除，可参考普通动力转向部分进行，此处不再重复，本节主要介绍电路部分的故障诊断与检测。

1.液压式电子控制动力转向系统的检测与故障诊断

下面以丰田皇冠轿车电子控制动力转向系统为例介绍液压式电子控制动力转向系统的故障检测与诊断方法。图3-97所示为该车的结构布置和控制电路图。

图3-97 液压式电子控制动力转向系统结构布置及控制电路

a）液压动力转向系统 b）控制电路图 1—动力转向泵 2、11—电磁阀 3—整体式动力转向控制阀 4—EPS ECU 5、10—车速传感器 6—蓄电池 7—易熔丝 8—点火开关 9—熔丝（ECU-IG）

（1）电控系统的故障诊断

1）打开点火开关。

2）检查ECU-IG熔丝是否完好。若熔丝损坏则更换新熔丝后重新检查；若熔丝又烧毁，则表明此熔丝与动力转向ECU的+B端子之间的电路有搭铁故障；若熔丝完好，则进行下一步检查。

3）拔下ECU插接器，检查ECU+B端子与车身搭铁之间应有蓄电池电压（10～14V），如图3-98所示。否则，表明熔丝与ECU+B端子之间线束开路。若电压正常，则进一步检查。

4）检查ECU GND端子与车身搭铁之间应导通，如图3-99所示，否则即为ECU GND端子与车身搭铁之间线束开路或车身搭铁故障。若电阻为零，则进行下一步检查。

图3-98 检查ECU+B端子与车身搭铁之间电压

图3-99 检查ECU GND端子与车身搭铁是否导通

5）将一侧前轮顶起并使之转动，用万用表测量ECU插接器的SPD端子和GND端子之间的电阻，如图3-100所示。在车轮转动时，其正常的电阻值应在0→∞之间交替变化，否则说明ECU的SPD端子与车速传感器之间的线束有开路或短路故障，或车速传感器有故障。若电阻变化正常，则进行下一步检查。

6）分别检查ECU插接器的SOL+端子、SOL-端子与GND端子之间是否导通，如图3-101所示。若导通，则表明SOL+端子或SOL-端子与GND端子之间的线路有短路或电磁阀有故障。若不导通，则进行下一步检查。

图3-100 车速传感器检查

图3-101 检查SOL（+或-）端子与GND端子导通性

7）用万用表检查SOL+端子与SOL-端子之间的电阻，如图3-102所示，其正常值应为6～11Ω。若电阻值不正常，则表明SOL+端子与SOL-端子线路有断路或电磁阀有故障；若电阻正常，则可能是动力转向ECU故障，必要时对ECU进行换件检查。

（2）电控部件的检查

1）电磁阀的检查：

①脱开线束插接器，用万用表检测SOL+端子与SOL-端子之间的电阻（图3-102），其正常值应为6～11Ω。否则电磁阀存在故障，应予以更换。

②拆下电磁阀，将蓄电池正极接电磁阀SOL+端子，负极接SOL-端子，如图3-103所示，确认针阀是否缩进大约2mm，否则，应更换电磁阀。

2）ECU的检查：

①顶起汽车并稳定支撑，拆下杂物箱（注意不要拔出ECU的插接器），起动发动机。

图3-102 测量电阻

图3-103 电磁阀工作性能检测

②在不拔下ECU插接器，发动机怠速运转的情况下，测量ECU的SOL-端子与GND端子之间的电压，如图3-104所示。然后，挂档使车轮以60km/h的车速转动，再次测量SOL-端子与GND端子之间的电压，所测得电压应比原来增加0.07～0.22V。若上述测量无电压，则应更换ECU重试，以确诊。

2.电动式电子控制动力转向系统的故障检测与诊断

以三菱“米尼卡”微型汽车的电动式电子控制动力转向系统为例进行说明。三菱“米尼卡”车的电动式电子控制动力转向系统如图3-105所示，控制系统简图如图3-106所示。

（1）电控部件的检测(www.xing528.com)

1）转矩传感器的检查：

①检测转矩传感器线圈电阻。从转向器总成上拔下转矩传感器插接器，其端子排列如图3-107b所示。测量转矩传感器3号与5号端子之间、8号与10号端子之间的电阻，其标准值应为（2.18±0.66）kΩ。若不符合要求，则应更换转矩传感器。

图3-104 ECU的检查

图3-105 三菱“米尼卡”车电动式电子控制动力转向系的电子控制系统

1—车速传感器 2—速度表引出电缆的部位 3—传动轴 4—车速信号（主） 5—车速信号（副） 6—电子控制单元 7—副驾驶人脚下部位 8—电动机 9—扭杆 10—齿条 11—点火电源信号 12—蓄电池信号 13—发电机信号 14—指示灯电流 15—高怠速电流 16—电动机电流 17—离合器电流 18—转矩信号（主） 19—转矩信号（副） 20—离合器 21—电动机齿轮 22—传动齿轮 23—小齿轮 24—点火开关 25—熔丝 26—转矩传感器 27—转向器齿轮总成 28—交流发电机（L端子） 29—指示灯 30—怠速提高电磁阀 31—发动机电子控制单元 32—电动机与离合器

②检测转矩传感器电压。用万用表直流电压档测量上述各端子之间的电压，将转向盘置于中间位置，测得电压约2.5V为良好，4.7V以上为断路，0.3V以下为短路。

2）电磁离合器的检查。从转向器上断开电磁离合器插接器，其端子排列如图3-107b所示。将蓄电池的正极接到1号端子上，蓄电池的负极与6号端子相接，在接通与断开6号端子的瞬间，离合器应有工作声音。若没有声音，表明电磁离合器有故障，应更换转向器总成。

3）直流电动机的检查。从转向器上断开电动机插接器，其端子排列如图3-107a所示。给电动机加上蓄电池电压时，电动机应有转动声音。若没有声音，应更换转向器总成。

4）车速传感器的检查：

①检查车速传感器转动情况。从变速器拆下车速传感器，用手转动车速传感器的转子检查其能否顺利转动，若有卡滞应予更换。

②检测车速传感器电阻。拔下车速传感器插接器，其端子排列如图3-107c所示。测量车速传感器插接器1号与2号端子之间、4号与5号端子之间的电阻值，其值等于（165±20）Ω为良好。若与上述不符则必须更换车速传感器。

图3-107 插接器端子排列

a）电动机 b）转矩传感器与电磁离合器 c）车速传感器

（2）故障诊断

1）故障警告灯的检查。当点火开关处于ON位置时，故障警告灯应点亮，发动机起动后警告灯熄灭为正常。警告灯不亮时，应检查灯泡是否损坏，熔丝和导线是否断路。若发动机起动后，警告灯仍亮时，首先应考虑系统是否处于保险状态（只有常规转向工作，无电动助力），然后进行自诊断操作。

2）自诊断操作。将指针式万用表直流电压档的正表笔接在诊断插座的2号端子上，负表笔接铁，如图3-108a所示。接通点火开关，通过表针的摆动显示故障码。如果有多个故障码，将以由小到大的顺序显示出来。故障码波形如图3-108b所示，故障码的含义见表3-18。

3）故障检查与排除。确知故障码后，首先把蓄电池负极电缆拆下30s以上，即清除故障码后，再进行一次自诊断操作。若故障码又重复显示，即证明故障确实存在（永久性故障），需进一步检查。下面以故障码41、42、43、44为例说明如何检查、排除故障。

图3-108 自诊断操作

a）自诊断插接器 b）故障码输出波形 1—多点燃油喷射 2—电动动力转向 A—连接片

表3-18 故障码的含义

①故障码41的检查：

a.起动发动机，不转动转向盘，观察故障码是否再次出现。再现时，按照故障码含义检查有关部件。不再现时，直接进入步骤d检查。

b.拆下电动机插接器，检查电动机的两接线端子之间和端子与搭铁（外壳）之间的导通状态。用万用表电阻档测试电动机两接线端子之间的电阻。正常时，应有一定电阻，若不通，则表明内部断路；电动机接线端子与搭铁之间应不通，否则，表明两接线端子与外壳之间有短路故障。

c.若电动机及其接线端子均正常，应检查转向器总成到电子控制单元之间的导线是否良好，若导线正常，则表明电子控制单元不良。

d.检查导线无异常时，再进行行驶试验，若故障码不再出现时，转动转向盘，检查电动机是否工作。

②故障码42的检查：

a.起动发动机，用1rad/s（弧度/秒）以下的速度转动转向盘观察故障码是否再现，不再现时，按①中所述检查导线，无异常时，通过行驶，进行再次试验。

b.通过诊断，若故障码42再现，而且又发生11号、13号故障码时，可考虑是由转矩传感器系统的导线，或者是转向器总成异常所致。

③故障码43的检查。起动发动机，不转动转向盘，检查故障码是否再现；若再现，则表示电子控制单元不良。不再现时，试转动转向盘，若此时故障码再现，应检查导线。

④故障码44的检查。起动发动机，不转动转向盘，检查故障码是否再现；再现时，应检查与电动机有关的导线。若导线没有异常，用良好的电子控制单元换下原车上的电子控制单元，进行对比检查判断。若故障码不再现时，将点火开关重复通、断6次，并使点火开关在OFF位时的时间在5s以上。如此反复检查就能把某种故障的部位查清楚。