摘要:本文主要介绍卡罗拉电动转向装置(EMPS)转向沉重的故障排除。为了确定最终故障点,减少维修成本,结合本人在工作中的实践,阐述对整个系统的故障现象、检修思路、分析与诊断到故障排除的整个过程。综合运用了数据流分析和波形对比等电控系统常用的检查分析方法,最后确定故障点为扭矩传感器线路。
1 故障现象
2012年产丰田卡罗拉车,进厂维修时拆卸过仪表台后转向出现沉重。在维修之前转向正常,过后出现转动方向盘转向盘沉重,偶尔能有一下助力,其他时间与车辆熄火时转动方向盘感觉相同。此车配备的电动助力系统是转向轴助力式。
2 故障检查
发现此车出现故障后,先对其进行试车,发出情况相符,偶尔能有一下助力。确认故障现象后做如下检查。
(1)检查仪表板上的P/S灯,灯常亮。打开点火钥匙,P/S灯应在几秒钟后就自动熄灭,但是常亮说明系统有故障。
(2)询问维修过程中都进行过哪些操作,只是对仪表台、方向盘进行过拆装,没进行过其他操作,随后检查相关插头无松动脱落现象,连接良好。
(3)使用丰田专用诊断仪对底盘系统(EMPS)进行检测读取故障码,发现有一新故障码“C1512扭矩传感器2”,进行清除,重新读取仍然存在,确定了故障代码。
3 故障分析及系统原理
3.1故障分析
出现这种故障的原因是扭矩传感器自然损坏,还是线路故障?查看车辆公里数不多,传感器自然损坏概率较小。将故障确定为相关线路故障,但是在询问使用情况时,不曾对助力转向系统进行过操作,为了使检查更加准确,再次对所有相关的部件插头进行外观检查均未发现异常。为查证故障重新使用诊断仪进入,读取故障码同时读取数据流,检查各项数据及打方向时的数据变化。
数据流中的第2项和第3项(即供给转向电机的电流值和转向电机所需的电流值)数据没有,显示都为0A。由于系统存在故障,ECU不对电机供电,电动助力不起作用,因此无电流值。将数据流中的电压值与维修手册(图1)进行对比,发现扭矩传感器2无电压值输出。
3.2系统原理
通过对比判断为扭矩传感器出现故障,为了使故障点更准确。先对系统进行了相关了解(图2)。
通过系统图看出,其主要零部件有三件:EMPS ECU、助力转向扭矩传感器、动力转向电机,其他部件均是通过CAN通信线路与其他系统相连。其系统图主要部件功能如下:
(1)扭矩传感器:检测扭杆的扭曲度,将扭曲度转换为电信号从而计算施加到扭杆的扭矩,并将此信号输出到ECU.
(2)动力转向电机:由直流电动机、减速机构组成与扭矩传感器安装在转向柱上,主要是接收来自动力转向ECU的信号产生助力。
(3) EMPS ECU:根据接收到的发动机转速信号、车速信号及扭矩传感器信号等,输出控制助力电动机的电流,增加或减少助动力。
(4) ECM:将发动机转速信号输出到EPS ECU。
测得TRQ2与TRQG无电压,该处在系统正常且方向盘处于中间位时应为2.3~2.7V。左右摆动时数值应相应增加或减少。故障确定为传感器本身故障,需对其进行更换。由于该车维修时,未曾维修过电动助力转向系统。扭矩传感器与转向柱安装在一起,拆装极繁琐,成本较大,为避免今后再次出现此故障时能检修方便,决定对传感器做进一步检查,查找具体是何原因引起该传感器损坏了。