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    【技術資料】豐田電動助力轉向系統

     李剛剛a 2016-11-18


    EPS (電子助力轉向)
    • 馬達直接驅動齒條


    驅動形式

    2WD  (有VGRS)

    4WD

    形式

    車速感應式

    齒輪減速比

    12.4~17.2

    14.6

    方向盤左右極限轉動圈數

    2.7~3.7

    3.1

    齒條行程  [mm (in.)]

    158  (6.22)

    153  (6.02)


    系統示意圖



    扭矩傳感器 (分相器型)

    扭矩傳感器檢測到扭轉桿扭轉變形,將其轉變為電子信號并輸出至EPS ECU


    扭矩傳感器由分相器單元1、2及扭轉桿組成。

    轉子部分的分相器單元1固定于轉向主軸,轉子部分的分相器單元2固定于小齒輪軸




    扭轉桿扭轉后使兩個分相器單元產生一個相對角度


    分相器單元特性


    扭矩傳感器檢測方法



    每個分相器單元輸出兩個相位差相差90度的信號來檢測相對角度



    當靜止時分相器單元的轉子部分輸出定值信號



    當車輛直線行駛時分相器單元1和2輸出的信號相同



    轉向時節轉子部分的兩個分相器單元產生相對角度



    EPS ECU根據兩個分相器單元的相對位置決定對EPS馬達提供多少電壓



    馬達 (無電刷)

    馬達與齒條軸共軸, 由轉角傳感器、定子及轉子組成


    減速機構

    馬達的轉動傳到滾珠式減速齒輪機構,經過滾珠及蝸桿傳導齒條軸上




    滾珠在滾珠式減速齒輪機構內部經過導向進行循環

    滾珠式減速齒輪機構具有4個導引部件




    轉角傳感器 (分相器型)

    通過檢測馬達的旋轉角度防止扭矩波動




    EPS運作

    轉向力矩與轉向助力輸出電流之間的關系



    EPS控制包括如下功能 

    項目

    功能

    基本控制

    根據轉向力矩值及車速大小計算得到所需輸出電流控制馬達運轉

    慣性補償控制

    當駕駛員開始操作方向盤時改善馬達的啟動效果

    轉向復位控制

    當方向盤從極限位置向回轉動時,EPS提供復位助力控制

    衰減控制

    當車輛高速過彎時調節助力輸出,以防止車身出現較大搖擺

    變壓器增壓控制

    對EPS ECU的電壓進行增壓,當駕駛員未對方向盤進行任何操作時或車輛保持直線行駛時該電壓保持在0伏。當駕駛員對方向盤進行操作時根據負載大小以27~34伏的電壓對輸出助力進行可變控制

    系統過熱保護控制

    根據電流大小及其作用時間估計馬達溫度。如果溫度超出規定范圍系統將對輸出電流進行限制,以防止馬達過熱


    故障診斷

    當EPS系統出現故障時,EPSECU進行如下控制

    • 打開助力轉向警告燈,啟動安全模式

    DTC

    項目

    P/S

    (警告燈)

    C1511 / 11

    扭矩傳感器故障

    點亮

    C1512 / 11

    C1513 / 11

    C1515 / 15

    扭矩傳感器零位調整未進行

    點亮

    C1516 / 16

    扭矩傳感器零位調整未完成

    點亮

    C1521 / 25

    馬達故障

    點亮

    C1522 / 25

    C1523 / 24

    C1524 / 24

    C1525 / 17

    轉角傳感器輸出初始化未進行

    點亮

    C1526 / 18

    轉角傳感器輸出初始化未完成

    點亮

    C1528 / 12

    馬達轉角傳感器故障

    點亮

    C1531 / 25

    ECU故障

    點亮打開

    C1532 / 25

    C1533 / 25

    C1534 / 25

    C1541 / 13

    車速信號故障

    點亮

    C1551 / 25

    點火開關電源電壓故障

    點亮

    C1552 / 22

    PIG電源電壓故障

    點亮

    C1554 / 23

    電源供應繼電器失效

    點亮

    C1555 / 25

    馬達繼電器失效

    點亮

    C1567 / 44

    EPS與VGRS無法通訊

    點亮

    C1581 / 26

    Assist map number  un-writing

    點亮

    U0073 / 49

    控制模塊通訊總線關閉

    點亮

    U0104 / 45

    無法與續航控制模塊進行通訊

    U0105 / 41

    無法與噴油控制模塊進行通訊

    U0121 / 42

    無法與ABS控制模塊進行通訊

    打開

    U0122 / 42

    無法與車輛動態控制系統進行通訊

    U0130 / 44

    無法與轉向助力控制模塊進行通訊


    安全模式

    DTC

    項目

    動作

    C1511 / 11

    扭矩傳感器故障

    禁止轉向助力控制

    C1512 / 11

    C1513 / 11

    C1516 / 16

    扭矩傳感器零位調整未完成

    禁止轉向助力控制

    C1521 / 25

    馬達故障

    禁止轉向助力控制

    C1522 / 25

    C1523 / 24

    C1524 / 24

    C1526 / 18

    轉角傳感器輸出初始化未完成

    禁止轉向助力控制

    C1528 / 12

    馬達轉角傳感器故障

    禁止轉向助力控制

    C1531 / 25

    EPS ECU故障

    禁止轉向助力控制

    C1532 / 25

    C1533 / 25

    保護功能,繼續提供轉向助力控制

    C1534 / 25

    轉向助力大小為對應62.5 mph (100 km/h)車速的轉向力大小

    C1541 / 13

    車速信號故障

    轉向助力大小為對應62.5 mph (100 km/h)車速的轉向力大小

    C1554 / 23

    電源電壓供應繼電器失效

    禁止轉向助力控制

    C1555 / 25

    馬達繼電器失效

    禁止轉向助力控制

    ·       馬達過熱

    限制對馬達輸出的電流直至溫度下降到規定范圍


    維修要點

    【初始化及設定】

    • 在下列情況下對EPS系統進行初始化及設定


    注意: 當有除C1515/ C1525以外的DTC碼時,不可以進行上面的操作



    • 使用IT-II



    如果有除C1515 / C1525以外的DTC出現


    • 使用SST(09083-18040)

    1、EPSECU初始化

    ①連接Tc,Ts and CG端子,并將點火開關轉為ON 


    ②在20秒內斷開、接通Tc端子 20次


    ③確認電子助力轉向警告燈顯示

    ④將點火開關轉為OFF


    2、馬達轉角傳感器設定

    ①連接Ts and CG端子,并將點火開關轉為ON 


    ②方向盤左右兩個方向轉動45度以上


    3、扭矩傳感器設定

    ①設定馬達轉角傳感器之后連接Tc端子


    ②確認警告燈閃爍

    ③斷開SST并將點火開關轉為OFF


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