新能源汽車結(jié)構(gòu)與維修 課件 任務(wù)7 電動汽車轉(zhuǎn)向沉重故障的診斷與維修

任務(wù)7電動汽車轉(zhuǎn)向沉重故障的診斷與維修模塊4電動汽車輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修學(xué)習(xí)目錄1任務(wù)接受2學(xué)習(xí)目標(biāo)3任務(wù)準(zhǔn)備4任務(wù)實(shí)施5任務(wù)總結(jié)任務(wù)7電動汽車轉(zhuǎn)向沉重故障的診斷與維修

客戶報(bào)修：張先生的比亞迪秦ProEV純電動汽車，昨天在車輛行駛時，突然感覺轉(zhuǎn)向變得非常沉重，組合儀表出現(xiàn)“請檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”字樣。雖然車輛還能繼續(xù)行駛，但為了安全起見，張先生將車輛?？吭诼愤叢⒃O(shè)置好安全警示，然后聯(lián)系服務(wù)店要求救援和檢修。任務(wù)接受1. 能描述電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2. 能解釋電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。3. 能夠?qū)﹄妱又D(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障的檢測與診斷。4. 能夠?qū)﹄妱又D(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行拆裝更換。5. 提高社會責(zé)任意識，樹立正確的價值觀。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)準(zhǔn)備信息收集故障分析1.電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理3.電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理1.比亞迪秦ProEV電動汽車轉(zhuǎn)向沉重的故障分析維修準(zhǔn)備1.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修準(zhǔn)備信息收集7.1電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的信息收集1.電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)傳統(tǒng)的機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HydraulicPowerSteering，簡稱HPS）一般由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向助力油泵、液壓助力轉(zhuǎn)向器、液壓油管、傳動皮帶、儲液罐等部件構(gòu)成（圖7-1）。

圖7-1機(jī)械液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)

信息收集7.1電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的信息收集2.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由扭矩及轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)、電子控制單元和齒條式轉(zhuǎn)向器組成（圖7-2）。相對于電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，取消了液壓系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)向助力電機(jī)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向齒條移動、通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向助力。圖7-2電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成信息收集7.1電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的信息收集2.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，扭矩及轉(zhuǎn)角傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角以及轉(zhuǎn)矩的大小，將電壓信號發(fā)送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)扭矩及轉(zhuǎn)角傳感器檢測到的轉(zhuǎn)矩電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等，向驅(qū)動電路發(fā)出指令，使轉(zhuǎn)向電機(jī)輸出相應(yīng)轉(zhuǎn)矩作用在轉(zhuǎn)向器的齒條上，從而產(chǎn)生輔助動力配合轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向。圖7-3電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制原理信息收集7.1電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的信息收集3.電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由扭矩及轉(zhuǎn)角傳感器、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電子控制單元、液壓助力轉(zhuǎn)向器、液壓油管、儲液罐等組成（圖7-4）。相對于傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)向油泵是由電控單元（ECU）控制、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)驅(qū)動的。圖7-4電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息收集7.1電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的信息收集3.電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理車輛直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤不轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向油泵以很低的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)過限壓閥流回油罐。當(dāng)駕駛員開始轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，電子控制單元根據(jù)扭矩與轉(zhuǎn)角傳感器發(fā)送過來的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和扭矩、儀表發(fā)送過來的車速以及油泵電機(jī)的反饋信號等，判斷汽車的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，向電機(jī)驅(qū)動單元發(fā)出控制指令，使油泵電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動齒輪泵，進(jìn)而輸出相應(yīng)流量和壓力的液壓油。圖7-5電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本工作原理“長江后浪推前浪，一代更比一代強(qiáng)”。——代代傳承，發(fā)展創(chuàng)新。短短百余年，汽車行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也經(jīng)歷了傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及正在發(fā)展中的無人駕駛——線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于機(jī)械轉(zhuǎn)向操作費(fèi)力，而且不安全，所以出現(xiàn)了機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。為了解決方向盤“丟方向”和發(fā)動機(jī)動力損失的問題，經(jīng)過改進(jìn)的電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)今社會節(jié)能環(huán)保已成為時代發(fā)展的主題，在電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了再升級改造，誕生了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。最后就是正在發(fā)展中的無人駕駛——線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能的不斷完善，無人駕駛將成為未來的主流。屆時我們將完全解放我們的雙手和身體，享受旅途帶給我們的快樂。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)每一次改進(jìn)都巨大的飛躍，不僅繼承了上一代的優(yōu)點(diǎn)，也發(fā)展出了符合新時代的特點(diǎn)。前輩們是根基，后輩們是希望，我們作為社會主義的接班人，應(yīng)該學(xué)習(xí)前輩們的優(yōu)良作風(fēng)，同時要努力提高自己的技術(shù)水平，為中國汽車行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。信息收集故障分析7.2比亞迪秦ProEV電動汽車轉(zhuǎn)向沉重的故障分析根據(jù)秦ProEV純電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，電動轉(zhuǎn)向沉重故障的可能原因如圖7-6所示。圖7-6故障可能原因分析故障分析7.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修準(zhǔn)備表7-1比亞迪秦ProEV電動汽車維修設(shè)備與材料名稱數(shù)量名稱數(shù)量故障診斷儀1臺/組手套、抹布等1批/組數(shù)字萬用表1臺/組電工膠布等2卷/組常規(guī)拆裝工具1套/組工作臺1臺/組電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配件1套/組任務(wù)實(shí)施7.4比亞迪秦ProEV電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障的檢查1.外部直觀檢查

觀察轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有無變形，橫直拉桿連接球頭有無松動或損壞，轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷連接處是否松動，轉(zhuǎn)向時有無異常的噪聲。如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時排除。2.轉(zhuǎn)向盤自由行程檢查1）停車且前輪朝向正前方，并確認(rèn)轉(zhuǎn)向盤在中間位置。2）向左或向右輕輕轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，檢查轉(zhuǎn)向盤的自由行程（圖7-7)，轉(zhuǎn)向盤最大自由行程不超過30mm。圖7-7轉(zhuǎn)向盤自由行程示意圖任務(wù)實(shí)施7.4比亞迪秦ProEV電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障的檢查3.用儀器設(shè)備進(jìn)行故障診斷（1）檢查蓄電池電壓用萬用表檢查，標(biāo)準(zhǔn)電壓值為11~14V，如果電壓值低于11V，在進(jìn)行下一步之前應(yīng)充電或更換蓄電池。（2）檢查連線是否正常檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元插接頭連接是否正常，檢查線路是否破損，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)及時排除。（3）解讀儀表故障現(xiàn)象

當(dāng)啟動車輛后，EPS指示燈會點(diǎn)亮，并保持2~3秒后熄滅，此時說明EPS指示燈及系統(tǒng)運(yùn)行正常。車輛啟動后，如果系統(tǒng)有任何問題，則故障報(bào)警燈會持續(xù)點(diǎn)亮，且在儀表中出現(xiàn)“請檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的文字提示和報(bào)警聲音。任務(wù)實(shí)施7.4比亞迪秦ProEV電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障的檢查（4）讀取故障碼4）當(dāng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，根據(jù)所讀取的故障碼按對應(yīng)的故障排查方法排查。比亞迪秦ProEV純電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部分常見故障代碼，如表7-2所示。故障碼故障描述故障分析C1B8417C1B8416診斷過壓診斷欠壓EPS供電異常、EPS控制單元內(nèi)部故障U029D00車速報(bào)文丟失CAN通信系統(tǒng)異常U1F0E87前驅(qū)動電機(jī)控制模塊命令報(bào)文丟失U1F0987前驅(qū)動電機(jī)控制模塊狀態(tài)報(bào)文丟失U1F0B87儀表報(bào)文丟失C1B8B00ECU內(nèi)部電子故障EPS系統(tǒng)異常C1B8E00ECU內(nèi)部故障C1B8800電機(jī)控制/助力監(jiān)控故障C1B9000供電丟失整車供電異常C1B8704扭矩傳感器故障傳感器異常C1B8F00系統(tǒng)過熱EPS自身電機(jī)或ECU溫度過高任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修1.維修注意事項(xiàng)1）安全氣囊(SRS)系統(tǒng)拆卸時應(yīng)嚴(yán)格按照維修說明書進(jìn)行，不按正確的次序操作，可能會引起安全氣囊在維修過程中意外打開，并導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。故維修之前（包括零件的拆卸或安裝、檢查或更換），一定要閱讀安全氣囊系統(tǒng)的注意事項(xiàng)。2）拆卸或重新安裝動助力轉(zhuǎn)向器總成時，避免撞擊電動助力轉(zhuǎn)向器總成，特別是傳感器，EPS電子控制單元，EPS電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)。如果電動助力轉(zhuǎn)向器總成跌落或遭受嚴(yán)重沖擊，需要更換一個新的總成。3）移動電動助力轉(zhuǎn)向器總成時，切勿拉拽線束。4）在從轉(zhuǎn)向器上斷開轉(zhuǎn)向管柱或者中間軸之前，車輪應(yīng)該保持在正前方向，車輛處于斷電狀態(tài)，否則，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱上的時鐘彈簧偏離中心位置，從而損壞時鐘彈簧。5）斷開轉(zhuǎn)向管柱或者中間軸之前，車輛處于斷電狀態(tài)。斷開上述部件后，不要移動車輪。不遵循這些程序會使某些部件在安裝過程中定位不準(zhǔn)。6）轉(zhuǎn)向盤打到極限位置的持續(xù)時間不要超過5秒鐘，否則可能會損壞助力電機(jī)。任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修2.轉(zhuǎn)向器的檢修

比亞迪秦ProEV轉(zhuǎn)向器總成結(jié)構(gòu)如圖7-8所示。圖7-8比亞迪秦ProEV轉(zhuǎn)向器總成

任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修2.轉(zhuǎn)向器的檢修轉(zhuǎn)向器總成的拆裝及檢查過程見表7-3。（1）拆卸過程1）拆轉(zhuǎn)向盤。2）拆卸萬向節(jié)防塵罩總成I。3）分離中間軸總成。4）分離萬向節(jié)防塵罩總成Ⅱ。5）拆卸前輪。6）拆掉擺臂與擺臂球頭銷總成的安裝螺栓和螺母。7）分離左側(cè)外橫拉桿總成與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接。8）分離右側(cè)外橫拉桿總成與轉(zhuǎn)向節(jié)的連接。9）拔下電源接插件及CAN信號接插件。10）用舉升設(shè)備頂住副車架主體總成，拆掉副車架主體以及前副車架前、后安裝支架與車身的八個連接螺栓。11）降落舉升設(shè)備，副車架隨之落下。12）拆掉穩(wěn)定桿及拉桿球頭總成。13）拆卸萬向節(jié)下防塵罩總成。14）拆卸電動助力轉(zhuǎn)向器帶橫拉桿總成。15）固定電動助力轉(zhuǎn)向器帶橫拉桿總成。16）分別拆卸左、右側(cè)外橫拉桿總成并在外橫拉桿總成與內(nèi)橫拉桿上做好裝配標(biāo)記（圖7-9）。圖7-9橫拉桿裝配標(biāo)記任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修2.轉(zhuǎn)向器的檢修轉(zhuǎn)向器總成的拆裝及檢查過程見表7-3。（2）檢查過程1）檢查左側(cè)外橫拉桿外部接頭分總成。①將左側(cè)外拉桿接頭分總成固定在臺鉗上。②將螺母安裝至雙頭螺栓。③前后晃動螺栓5次。④將扭矩扳手放置螺母上、以3-5秒種一圈的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動球節(jié)、并檢查轉(zhuǎn)動過程中是否有卡滯等異?，F(xiàn)象。2）分別檢查左、右側(cè)橫拉桿外部接頭分總成。3）檢查轉(zhuǎn)向器空載力矩。用扭矩扳手檢查轉(zhuǎn)向器空載力矩是否有卡滯等異?，F(xiàn)象，如果有，則換上新的轉(zhuǎn)向器總成。4）用專用工具，轉(zhuǎn)動小齒輪，檢查左右防塵罩是否有龜裂或者損傷。5）用手指用力壓防塵罩，檢查在防塵罩上是否有龜裂或者損傷。任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修2.轉(zhuǎn)向器的檢修轉(zhuǎn)向器總成的拆裝及檢查過程見表7-3。（3）安裝過程1）分別安裝左、右橫拉桿總成。將拉桿鎖緊螺母和左外拉桿總成連接到電動助力轉(zhuǎn)向器上，直至裝配標(biāo)記對齊。2）安裝電動助力轉(zhuǎn)向器帶橫拉桿總成。3）安裝萬向節(jié)下防塵罩。4）安裝穩(wěn)定桿及拉桿球頭總成。5）安裝前副車架總成。6）安裝電源及CAN信號接插件；7）連接左外橫拉桿總成。8）連接右外橫拉桿總成。9）安裝擺臂與擺臂球頭銷總成。10）連接萬向節(jié)防塵罩總成Ⅱ。11）連接中間軸總成與加長軸。12）安裝萬向節(jié)防塵罩總成Ⅰ。13）安裝轉(zhuǎn)向盤總成。14）安裝前輪。15）調(diào)整四輪定位。16）進(jìn)行扭矩信號及轉(zhuǎn)角信號標(biāo)定。任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修3.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)標(biāo)定比亞迪秦ProEV電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶有主動回正控制功能及遙控駕駛功能，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（齒輪齒條式電動助力轉(zhuǎn)向器總成等)經(jīng)過拆換后，需重新進(jìn)行車輛四輪定位，并標(biāo)定扭矩轉(zhuǎn)角信號，同時標(biāo)定EPS轉(zhuǎn)角信號，標(biāo)定流程如圖7-10、7-11所示。轉(zhuǎn)角信號標(biāo)定前，禁止進(jìn)行遙控駕駛操作，否則可能會引起嚴(yán)重?fù)p壞故障。用診斷儀進(jìn)行標(biāo)定操作時，把手離開轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向盤不能受外在力的影響，否則可能會引起嚴(yán)重?fù)p壞故障。完成扭矩、轉(zhuǎn)角標(biāo)定后，車輛重新上ON檔電源清除殘留故障碼。任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修3.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)標(biāo)定任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修4.電控系統(tǒng)檢測維修將診斷儀連接到車輛診斷插座上，接通點(diǎn)火開關(guān)（IG-ON），打開診斷儀電源，在系統(tǒng)選擇屏幕上選擇比亞迪品牌，選擇車型為秦ProEV，在“ESC網(wǎng)”中選擇助力轉(zhuǎn)向模塊，提示信息：與車輛ECU通信錯誤。接著在“動力網(wǎng)”中選擇整車控制器模塊，讀取到故障碼有U012A00：與EPS（電動助力轉(zhuǎn)向）模塊失去通訊。任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修4.電控系統(tǒng)檢測維修出現(xiàn)通訊故障原因通常是該模塊的供電存在故障導(dǎo)致無法正常工作，或者模塊之間CAN總線連接故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法傳輸。根據(jù)秦ProEV電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路（圖7-12），保險絲F3/3與F2/35向電子控制單元供電，電子控制單元通過內(nèi)部集成的轉(zhuǎn)角及扭矩傳感器檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)矩，并控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)動提供助力，通過ESC網(wǎng)與整車控制器進(jìn)行通訊。圖7-12電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制電路任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦ProEV純電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修4.電控系統(tǒng)檢測維修接通點(diǎn)火開關(guān)（IG-ON）,檢查電子控制單元端子IG供電B22-1的電壓為12V，正常；檢查CAN-L端子B22-2的電壓為2.34V，正常；檢查CAN-H端子B22-3的電壓為2.66V，正常。檢查電子控制單元常電供電B23-1的電壓為0V，異常；檢查搭鐵B23-2與車身搭鐵的電阻為0.4Ω，正常。由此可以判斷由于B23-1常電供電異常導(dǎo)致電子控制單元無法正常工作。檢查F3/3保險絲發(fā)現(xiàn)固定保險絲與線束的螺絲松動導(dǎo)致線路接觸不良，如圖7-13所示。圖7-13電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供電線接觸不良任務(wù)實(shí)施7.5比亞迪秦