丰田皇冠2011款Science &Technology Vision 科技视界汽车转向系的功能主要是为了按照驾驶员的意志实现转向，同时保证车辆按照正常方向行驶，传统的机械转向系由于在路况发生改变时很难保证转向轻便性及安全性，因此动力转向系应运而生，动力转向系统包括液压动力转向系统、电子控制液压助力转向系统、和电动助力转向系统(EPS 系统)，下面笔者通过对丰田皇冠轿车电动助力转向沉重故障的维修过程，进行分析与排除思路的阐述。
1转向系统概述
常规液压助力转向系统由于无论汽车是否处于转向状态，液压泵始终处于运行状态，缩短了使用寿命，而且系统容易产生泄漏；电子控制液压助力转向系统是将液压系统和电器系统结合，当相应的传感器产生电信号并发送至电控单元后，电控单元根据信号计算结果，从而控制系统中压力油的流量，这种结构复杂，易泄漏，成本高，而现代轿车中更多的在使用电动助力转向，此种转向系统随车速调整灵活，故障率低，包括反映驾驶员施加扭力大小的扭矩传感器，反映汽车行驶速度的车速传感器,EPS 电子控制单元，用来执行工作的电磁离合器和电动机，当汽车在不同行驶路况中，反映汽车行驶状况的传感器将信号输入电控单元，随时去控制电动机的转速和输出的扭矩，在控制过程中当车速是低速行驶时通常会增大其输出的扭矩，而在高速行驶时减少输出的扭矩。
2动力转向系统结构及工作原理
丰田皇冠轿车是是采用电动助力转向系统，该系统是建立在传统机械转向系统的基础之上，由转向盘、转向输入轴、扭杆组成了转向操纵机构，由滚珠螺母、滚珠和转向齿条组成了转向器，由左右转向横拉杆、左右转向节臂等部件组成了转向传动机构，另外加装了一系列电子控制装置，分别是:
(1)扭矩传感器，分别为安装在主轴的输入轴侧的扭矩传感器和安装在输出轴侧的扭矩传感器，两个传感器中间用具有弹性变形能力的扭力杆进行连接，在行驶过程中方向盘转动驱动转向机工作，当转向车轮转向阻力矩过大时，用来连接方向盘转向传动轴和转向机之间的弹性扭力杆就会发生变形，使两个扭矩传感器获得不同的转矩信号而产生信号差。当电控单元获得两个不同的转矩信号时，通过信号差的大小来判断应该施加的辅助扭矩。
(2)转向角传感器，通常与动力转向拉杆总成连接在一起，检测电动机的转角信号来反映转向系统的工作状态，向电控单元状态提供信息。
(3)动力转向电动机，与转动螺母一起，将转动滚珠螺母和滚珠的圆周旋转运动转变为与其轴向同轴的转向齿条往复直线运动，从而带动转向横拉杆对转向轮进行助力转向控制。
(4)电子控制单元，依据扭矩传感器、车速传感器、电机转向角传感器输入的相关电信号进行逻辑分析判断，最终对电动机进行控制，同时对蓄电池电压进行增压产生驱动电机的电压，但是如果系统过热会限制系统工作保护系统。
3故障诊断流程
当动力转向系统出现故障时我们首先可以从以下这几个方面去解决。首先车辆驶入维修车间，应该按照客户的描述去进行记录，得知车辆的型号、里程数及故障产生的频率和症状等相关信息，然后进行DTC 检查，连接故障诊断仪，打开点火开关，开启故障诊断仪，读取故障信息并记录下来，经过针对故障信息的测试之后进行清除故障代码操作，然后试车进行故障确认，如果此时无故障现象，则应该进行症状模拟，如果有故障现象，重新检查故障诊断，继而结合故障症状表，如
果出现由于CAN 通讯系统引发的故障，应先从此部分着手排故，如果输出了故障代码，则应该按照维修手册相应提示部分进行电路检查，最后排查故障部位并进行维修或更换，确认测试故障消除，但是往往有一些情况下比较特殊，例如产生了转向沉重的故障，通常会从以下方面进行分析:
(1)转向前轮轮胎，检查其是否气压正常及轮胎是否异常磨损，如果轮胎气压不符合标准值及异常磨损都会影响转向操作轻便性。
(2)由于转向轮定位角度不正确，例如主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束值不正确会严重干扰转向系统正常工作。
(3)前悬架下摆臂球头，当下摆臂球头座与球头销之间由于使用过程中的磨损松旷，造成前转向轮定位角度发生改变，影响转向系统正常工作。
(4)动力转向拉杆总成包括的一系列部件在机械方面的故障会影响操作轻便性。
(5)转向柱总成，当转向传动轴发生变形弯曲或支撑轴承润滑不良，造成转向系统操作困难。
(6)蓄电池和电源系统，电能作为电动助力转向的主要能源，当电能不足时将直接影响助力系统的工作效果。
(7)动力转向控制单元总成，该控制单元是助力转向系统的核心控制部件，如果出现故障将造成整个系统直接失效。
4案例分析
一辆丰田皇冠轿车，行驶里程为五万公里，在使用过程中，驾驶员反映无转向助力，转向沉重的故障现象，而且行车过程中故障警告灯一直在闪。接车后按照诊断流程，连接故障诊断仪，按照操作进行故障码调取，屏幕显示C1511故障码，然后对故障进行清码，但是此故障代码仍存在，说明是扭矩传感器故障，它的作用是向电控单元输入施加在方向盘上扭力大小的电信号，如果此主要信号出现故障，将会影响电控单元的正确判断，因此我们要从传感器本身、与电控单元连接线束以及电控单元去查故障。首先依据电路，查明端子含义,INCS 扭矩传感器输入侧相位输入信号、INSN 扭矩传感器输入侧相位输入信号、TRQV 扭矩传感器电源端子、QUCS 扭矩传感器输出侧相位输入信号、QUSN 扭
矩传感器输出侧相位输入信号、TQG1扭矩传感器电源电路接地、TQG2扭矩传感器检测电路接地共有8个相应端子，检查线束和连接器部分，分别从电控单元和传感器本身上断开2个相应连接器,P2和P5，用万用表的电阻档对应电路图，依此检测两两端子之间的电阻，结果阻值都小于1欧姆，阻值正常，之后又用万用表检测传感器端与车身接地的状况，阻值大于10千欧，阻值正常，说明线束和连接器无故障。继而又对传感器进行检测，先通过测电阻反映本身工作状态，依此检测,INCS 与TQG2正常情况下，阻值为90-170欧姆,INSN 与TQG2正常情况下，阻值为300-430欧姆,TRQV 与TQG1正常情况下，阻值为4-14欧姆,QUCS 与TQG2正常情况下，阻值为90-170欧姆,QUSN 与TQG2正常情况下，阻值为300-430欧姆，检测发现TRQV 与TQG1电源电路和接地端子阻值不正常，其余都正常，因此传感器不能正常工作，出现无助力转向现象，是什么原因导致的我们进一步检测发现，扭矩传感器是安装在输入轴上，拆解传感器发现内部有水渗出，原因是由于近来天气总下雨，导致车辆涉水，传感器密封性能下降，使传感器电源端子之间短路，造成车辆无助力功能无法正常工作，更换扭矩传感器及相应线束，接着对转向角传感器进行初始化，因为传感器的基准位置是电控单元判断机械部件工作的基准。校准前先检查电源电压是否为10-14V 标准值，如不是则应对蓄电池充电或更换蓄电池，将诊断仪进行正确连接，打开点火开关，开启诊断仪，选择有效按钮，选择扭矩传感器调整，依照显示的(下转第220页)
丰田皇冠轿车转向沉重故障分析与排除
李嘉泽
(天津交通职业学院，中国天津300100)
【摘要】随着汽车工业的高速发展，汽车主动安全性越来越受到大众的关注，衡量汽车安全性能的汽车转向系的发展也非常重要，本文结合汽车在行驶中转向系统出现的故障现象，结合维修手册，利用故障诊断仪器，对转向系统出现的故障进行分析排除，为汽车维修企业的维修人员在工作中打下一定基础，具有一定的指导意义。
【关键词】转向系统；故障分析；故障案例；故障排除195
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开展统筹教育工作强化融合教学活动
何爱社
(嘉峪关市第一中学，甘肃嘉峪关735100)
这里所说“统筹教育”系实验技术创新统筹教育，是韩独石专家在他的“继承创新理念”基础上，从实施其
本人主持完成的甘肃省2013年规划课题（《提高普通高中学生技术素养综合工程方略研究》GS[2013] GHB0120）研究成果中总结提炼的技术教育思想。它的内涵是把理科实验、技术教育和创新活动三项工作统筹运作，达到技术推进学科教学，培养学生创新和实践能力，提升学生技术素养目的。这一新思想正好与我校“奥林匹克精神、心理健康教育、科学精神培养”三大特中的“科学精神培养”相一致，所以，学校认同了这一思想，还专门成立了“实验技术创新统筹教育中心”，开始了用技术的方法，狠抓科学课程实验，将创新落到实处的实践活动。
“统筹教育中心”主任由分管教学和教研的副校长尚玉虎担任，常务副主任为外聘专家韩独石，教导处、教研室和学生处三部门的负责人担任副主任。
“融合教学”虽然是韩先生产生“统筹教育”思想的前提，但在我校形成活动，则是在“实验技术创新中心”成立之前由笔者提出的。2014年11月笔者发现韩老师在化学实验室给学生上通用技术拓展的创新方法课，觉得挺新鲜，便听了一节，令人耳目一新，一个念头便冒了出来：让物理、化学、生物、信息技术和通用技术的所有教师和实验员都听一节韩老师的公开示范课，学习学科融合教学的方法。将这一想法给韩老师谈了后，他十分赞同。于是，2014年12月3日，一堂新颖的示范课开始了，学校主管教学教研的校长、主任也来听课。课毕笔者组织大家进行了评课和研讨，对学科融合教学的方式和意义，大家都有了明确的、统一的认识。接下来给大家每人发一套通用技术课本，要求学习通用技术知识，并在下学期任课教师也上一节这样的学科融合课，编写科学与技术学科融合教学案例，以尽快掌
握运用技术方法讲好所教学科的技能，提升自身的技术素养，达到提高学科教学效果和培养学生创新意识的双重目的。
《技术推进学科教学实践探索》所辑录的内容，就是听了示范课的老师们用汗水和心血凝结成的创新成果。
“统筹教育中心”自今年5月成立以来，除了大量购买仪器、药品，加强硬件设备投入；对科技创新校本课程及各项科技活动、研究性学习课程实施和管理进行优化整合；组织开展我校2015年首届研究性学习成果评奖活动。此外，继续以“学科融合教学”和“用中学”、“学中用”方式，对物、化、生、技术等学科的骨干教师进行了技术素养提升培训；对实验教师进行了专职减负、聘用补充、更换强化等措施予以加强。目前，“中心”的各项工作趋向常规化，且顺利向前推进。
“统筹教育中心”的核心工作是用技术创新的方法狠抓实验。据调查，中小学理科实验在我们全省搞得都不是太好，为了寻和探索抓好实验工作的措施，韩老师在课题研究中于2015年3月提出了创建《中学实验技术创新基地学校》目标的构想，其指标为“335331工程”[3：三阶段（充实、巩固、提高）；3：三目标（场所仪器人员达标、开全开齐开足实验、拓宽创新融合实验）；5：五统筹（实现场所、设施、人员、学科、活动的配套统筹）；3：三素养（要求教师具备学科知识、实用技术、敬业情怀素养）；3：三兼顾（兼顾全体学生、学科优秀学生、偏科特长学生的需求）；1：一竞赛（每年举行一次）。]。
“统筹教育中心”就是加强实验教学、争创《中学实验技术创新基地学校》目标的组织保障。对照“335331工程”指标检查，我校的实验教学工作已实现了“五统筹”和“三兼顾”；“三素养”已初见成效；完成了“三阶段”和“三目标”的初级指标，正同时落实着中、高级目标。开足开全所有演示实验和学生实验现在没有一点问题，同时也具备科技创新作品和教具制作等方面的硬性条件，现在只剩下干的问题了。
本人作为“统筹教育中心”副主任，具体做了如下工作：
1）安排和督促物、化、生实验员统计实验所缺仪器和药品数量，组织实验员和教研组长制订采购计划，报学校按财务要求招标采购，为保证物、化、生实验开齐开足，积极创造条件。
2）上一采购计划拖延后，建议直接去兰州购买，16万余元的仪器和药品如期送来，并与卖方签下了长期三包和随时送货上门的协议，彻底解决了因仪器和药品不足而影响实验的问题。
3）督促科学与技术老师的融合教学活动，长时间多次促交学科融合教学教案或实验创新论文，协助韩老师逐一反复修改每个作者的论文，终于汇集成册。
4）调查实验开展情况，督促力争多开实验。
5）组织科学课程老师研讨如何运用技术方法创新实验教学，以提高学科教学效果。
6）组织协助通用技术老师在制作錾口榔头的过程中给学生辅导通用技术必修1和必修2的教材内容和课程目标，尽快将实践活动课程化，创出全国独有的以项目驱动、集中实践方式，一次性完成两册教材两个模块的实践操作课内容，凸显我校通用技术课程结合社会实践活动实施的特。
7）策划、协调、装备了教具维修制作室，购买了常用设备和工具，填补了实验室建设方面的空白，保证了常用仪器维修需要和自制教具的正常开展。
今后工作设想：
1）协调、督促生物实验室继续做好植物无菌组织培养和移栽工作，使这项工作成为全省中小学校的示范。
2）统筹安排物、化、生学生实验，优化利用实验室，督促创建物、化、省各一个“探究·创新实验室”，在保证常规实验100%开出的同时，将三科的兴趣探究和拓展创新实验开展起来并常态化运作。3）韩老师热情的工作态度、创新意识和奉献精神，给我们做出了示范。我要借他言传身教的感染力，时时提醒和敦促所有实验员、科学与技术学科教师踏踏实实向他学习，强化大家的情感态度和价值观，提升教师敬业奉献情怀。
4）积极协助开展全校性实验创新活动，落实“统筹教育中心”布置给高一和高二各班的创新成果的收集，
做好10月份开展的展示竞技评奖活动，极大地调动学生参与实验创新和技术实践活动的积极性。5）继续抓好科学与技术学科教师的学科融合教学活动，培植典型，做好示范；鼓动引导全校各科老师，学习运用技术思想和方法，积极大胆开展学科交叉融合教学尝试，激发学生兴趣，整体提高教学效果。
总之，科学与技术课程在教学中的融合，是一项方兴未艾的工作，亟待全体教育工作者积极参与，共同努力。
［责任编辑：王楠］
(上接第195页)步骤清除转向角传感器的校准值，对转向角传感器进行初始化，并校准扭矩传感器零点，结束之后进行试车，故障消失，转向助力恢复正常。
综上所述，汽车电子控制系统的飞速发展，出现的故障也越来越多，在排除故障时一定要结合故障现象，从理论角度围绕结构、涉及电路进行分析排故，通过逐步诊断，做到高效准确地出原因并排除故障。
【参考文献】
[1]《一汽丰田新皇冠维修手册》—2004[S].
[2]周光明.浅析电动助力转向系统结构原理与故障诊断[J].黑龙江科技信息, 2013.10.
[3]何泽刚.轿车EPS控制策略研究与控制器开发[D].天津职业技术师范大学
,
2014.12.
[责任编辑：张涛
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