文档介绍：丰田卡罗拉电动助力转向系统（EPS）
一、 功能
电动助力转向系统（EPS）将最新的电力电子技术和高性 能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动 态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、 减少环境污染等。因此，该流由EPS ECU控制,随车速变化而变化,EPS ECU根据 转向力矩值及车速大小计算所需输出电流并控制马达运转。由图
6可见，车速越局,转向助力电机的电流越小;车速越低，转向助力电 机的电流越大。因此，转向助力的大小由两个因素决定，即方向盘 输入扭矩与车辆的行驶速度。
图6转向电机的电流控制
电动助力系统的控制:当车辆速度低时，转向沉重，这时需要 大的助力。由于车速低,EPS ECU供给助力电动机大的电流;另一 方面方向盘沉重，弹性扭转杆变形大，转角差大,EPS ECU供给助 力电动机高的电压，因此，助力电动机提供大的助力。车速高时，转 向轻便，这时需要小的助力，增加驾驶员转向的路感。由于车速高, EPS ECU供给助力电动机小的电流;另一方面方向盘轻便，弹性 扭转杆变形小，转角差小,EPS ECU供给助力电动机低的电压，因 此,助力电动机提供小的助力。通过电动助力，达到理想的转向控 制。从图6虚线部分可以看出，转向力矩曲线不是单一的。转向 助力输出电流一定时，对应不同曲线得到不同的转向力矩,这因为 驱动电压不是固定的，它随方向盘转向力矩变化而变化;同样，转 向力矩一定时，对应不同曲线得到不同的转向助力输出电流，原因 是驱动电压因素在起作用。转向助力电动机动力传给转向齿条的 原理:由图7可见，转向助力电动机的转子是空心的，它通过滚珠 与齿条轴相啮合。当转向助力电动机转动时，它的转子只能左右 转动，而不能轴向移动，因此，转向助力电动机转动时驱动滚珠迫 使齿条轴向左或向右移动。在这个过程中，循环滚珠式减速机构 起到减速增扭的作用，将转向助力电动机传来的速度减慢、转动 扭矩放大。所以转向轮上最终得到的转向力矩是驾驶员转向力矩 和转向电动助力之和（车辆低速时，后者远大于前者），转角传感器 反馈转向助力电动机转子转角的大小与转向方向，以便
EPS ECU 对转向控制作及时修正。当方向盘保持在某一转向位置时，由于 不再打方向，车轮要克服的路面转向阻力消失，弹性扭转杆被释放, 在弹力作用下慢慢恢复,弹性扭转杆上下不再存在转角差,ECU 不再提供转向助力。车辆保持在转向位置是靠驾驶员把住方向盘 来维持的。
图7 卡罗拉EPS转向齿轮单元的结构
四、检测与维修方法
扭矩传感器电路检测
(a)电路图如图所示。
5
6
£ 7
8 GD
/ 、
TRQ1
TRQ1
TRQ1
TRQ1
< /
动力转向扭矩传感器
al 动力转向ECU
转向柱总成
图5扭矩传感器电路图
将点火开关置于ON (IG)位置。
根据表1的值测量电压。
连接端子
转向盘状态
al-5(TRQl )- al-8(TRQG)
中间位置
al-7(TRQ2)- al-8(TRQG)
中间位置
al -5(TRQj|ffi al-8(TRQGW
卜心向右转■
al -7(TRQ2)- al-8(TRQG)
向右转
al-5(TRQl)~ al-8(TRQG)
向左转
al-7(TRQ2)- al~8(TRQG)
向左转
规定值
-
-
-
-
~
-
(a)电路图如图所示。
(***@D
动力转向电动机
a3
转向柱总成
池
电
蓄
HTI4-I-?
Ml
M2
PIG
PGND
助力转向ECU
图6三相无刷电动机电路图
从助力转向ECU上断开连接器。
根据表2的值测量电阻。
连接端子
标准值
a3-l(Ml)-a3-2(M2)
-(1
a3-l(Ml)-车身搭铁
1MR或更高
a3-2(M2)-车身搭铁
1MR或更高
有下列情形的需执行EPS系统的初始化和校准:
更换转向柱总成；
更换 EPS ECU；
左、右转向助力有差异；
具体操作步骤如表3。
项目
步骤
1
EPS ECU W
脂ST贱DLC3的TS利CC喘科蠕灯翔拶 1 ON（电
tt^0N