主持專家：汪學(xué)慧(本刊編委會委員)

汽車維修高級技師，堅(jiān)持在維修一線工作20余年；

深圳市汽車維修行業(yè)特聘專家；

深圳市首屆優(yōu)秀技師；

深圳市消費(fèi)者委員會特聘汽車專家；

深圳市交通電臺“愛車有道”欄目嘉賓；

一汽豐田“愛車空中大講壇”節(jié)目嘉賓；

2000年獲得全國豐田技能大賽第三名。

Q 一輛比亞迪唐，轉(zhuǎn)向沉重，車主反映扳動方向盤時(shí)感覺逐慚轉(zhuǎn)重，開始還伴有“吱吱”的響聲，之后響聲變小，但卻感到方向盤越來越沉重。我們對此轉(zhuǎn)向裝置不熟悉，不明白此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，查找轉(zhuǎn)向沉重的原因時(shí)感到一時(shí)難以下手。請老師講解這種轉(zhuǎn)向裝置的特點(diǎn)并幫忙分析該車轉(zhuǎn)向沉重的原因。

廣西讀者：葉孫疃

A 電動助力轉(zhuǎn)向裝置，按電機(jī)與轉(zhuǎn)向器耦合裝置的位置，一般分為轉(zhuǎn)向柱助力和轉(zhuǎn)向齒條軸助力的方式，還有適用于重型車輛如公交大客車的電動-液壓助力轉(zhuǎn)向方式等。

圖1所示為比亞迪“唐”車型電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，內(nèi)部包括助力電機(jī)、電機(jī)控制器ECU及相關(guān)傳感器、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等三大部分，它們裝置為一體。

助力電機(jī)固裝的最大特點(diǎn)是采取“平行軸”式的結(jié)構(gòu)，電機(jī)軸與轉(zhuǎn)向齒條軸是平行放置的。按比亞迪車型的說法，稱之為“REPS”電動助力轉(zhuǎn)向。該電動轉(zhuǎn)向電機(jī)和電機(jī)控制器集成在一起，與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三者構(gòu)成整體。從圖1中可見，助力電機(jī)上方有電機(jī)控制ECU，下方是轉(zhuǎn)向器齒條軸絲杠。電機(jī)齒輪通過同步帶驅(qū)動齒條軸上的大帶輪，大帶輪內(nèi)部還有循環(huán)鋼珠，變滑動摩擦為滾動摩擦，幫助驅(qū)動齒條軸的左右擺動，這可以極大地減小電機(jī)的輸出力矩、功率和體積。這種轉(zhuǎn)向裝置占用前艙空間小，易于布置，可承受較大的前軸負(fù)荷。

助力電機(jī)上方的電機(jī)控制ECU，有變頻器的功能，能將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電供電機(jī)的電源。電機(jī)ECU接受駕駛員左右扳動方向盤的方向、力矩、轉(zhuǎn)角大小的電信號，以及車速和電機(jī)電流等信號，經(jīng)過分析計(jì)算，實(shí)施為對助力電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速控制，以減輕駕駛員操縱方向盤的力，達(dá)到控制轉(zhuǎn)向助力的目的。

圖1 “平行軸”式電動轉(zhuǎn)向內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖2 電動轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)示意圖

圖2是電動轉(zhuǎn)向助力控制系統(tǒng)示意圖，駕駛員扳動方向盤轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)向小齒輪帶動齒條左右運(yùn)動的同時(shí)，還經(jīng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角傳感器，將信號輸送給電機(jī)控制器ECU。從圖2可見，電機(jī)控制ECU同時(shí)還接收車速、點(diǎn)火、助力電機(jī)的工作電流等電信號，再經(jīng)電機(jī)控制器ECU的分析計(jì)算，將直流電逆變?yōu)閷?yīng)的三相交流電，供助力電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

對于扳動方向盤出現(xiàn)轉(zhuǎn)向沉重的故障，應(yīng)分析到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、助力電機(jī)和電機(jī)控制ECU三大塊。一般講，齒輪-齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是十分成熟的裝置，內(nèi)部發(fā)生故障的幾率較小。而助力電機(jī)和電機(jī)ECU密封裝置一體，本身的故障也較少。同時(shí)檢查直流供電及傳感器的電氣接插件，均沒有發(fā)現(xiàn)異常。

從維修多輛同類轉(zhuǎn)向沉重故障車輛的經(jīng)驗(yàn)得知，此類故障往往與上述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中的“同步帶”損壞有關(guān)。同步帶是一條較薄的內(nèi)部帶齒的橡膠帶，負(fù)責(zé)助力電機(jī)向齒條軸間傳輸動力。檢修時(shí)常發(fā)現(xiàn)同步帶失去彈性，已產(chǎn)生較大的拉伸變形，造成同步帶的打滑，不能有效地傳輸電機(jī)的助力(圖3)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)得不到有效的助力，就會造成轉(zhuǎn)向沉重的故障。當(dāng)然同步帶拉伸變形是逐步發(fā)生的，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)向沉重也是逐慚變重的。同步帶開始輕微打滑時(shí)，還會伴有“吱吱”聲，后來彈性變形過大，甚至完全不傳輸電機(jī)的助力時(shí)，扳動方向盤就會變得十分沉重。

圖3 同步帶已磨損不能傳輸助力

更換同步帶比較麻煩，工作量較大，需要拆卸的部件較多，因此維修企業(yè)一般不修理，只采取更換總成的方法處理，但這會提高維修成本，加重車主的負(fù)擔(dān)。 這里建議車主，在駕駛中操作轉(zhuǎn)向盤時(shí)，盡少不采用極端轉(zhuǎn)向的方式，尤其是在停車入位時(shí)，車速極慢，這種操作方式會使同步帶承受過度的阻力，易使同步帶被拉伸產(chǎn)生變形。這里也呼吁廠家應(yīng)提高同步帶的制造質(zhì)量，特別是要加強(qiáng)同步帶的拉伸強(qiáng)度和耐磨性。同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在更換或拆解維修電動轉(zhuǎn)向器后，還需注意，應(yīng)對轉(zhuǎn)向角及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行專門的設(shè)定。

Q 一輛2018年的威馬EX5純電動車，行駛里程20 000km。車主反映，約在三個(gè)多月前的一次行駛中，曾發(fā)生踩加速踏板車輛突然不加速的現(xiàn)象，并且儀表盤上出現(xiàn)“小烏龜”的跛行報(bào)警燈，但車輛可以勉強(qiáng)繼續(xù)低速行駛。后將車輛停在路邊重新啟動，此報(bào)警燈消失，車輛可正常行駛，當(dāng)時(shí)沒引起特別的重視。

近20多天前的一次行駛中，再次出現(xiàn)跛行報(bào)警燈亮起的癥狀。與上次不同的是，在跛行報(bào)警燈亮起后，緊接著在儀表盤上還出現(xiàn)了黃色的電池?cái)嚅_報(bào)警符號，當(dāng)時(shí)車輛已經(jīng)不能行駛，被迫停在路邊約10min。后重新啟動車輛時(shí)，儀表盤上的跛行報(bào)警燈再次出現(xiàn)，車輛又可勉強(qiáng)慢速行駛。對此跛行警告的故障，我們感到十分陌生，也是第一次遇到，不知如何檢修，特請老師指導(dǎo)！

廣東讀者：郴洋生

A 威馬EX5是民營廠家新推出的純電動車，是一款SUV車型，該車的綜合工況續(xù)航里程可達(dá)460km，驅(qū)動功率最大可達(dá)160kW、扭矩達(dá)315N·m，接近傳統(tǒng)汽車2.0T的水平，受到年青人的好評。

遠(yuǎn)程指導(dǎo)該車維修過程如下。進(jìn)廠檢修時(shí)跛行故障并不存在，在車主的陪同下試車，各種路況之下該車的故障現(xiàn)象始終沒有再現(xiàn)。后用專用的VCI檢測儀，讀取車輛故障碼，但只調(diào)出多個(gè)歷史故障碼(圖4)。

圖4 出現(xiàn)多個(gè)歷史故障碼

觀察該車出現(xiàn)的這些歷史故障碼，發(fā)現(xiàn)均涉及動力電池的管理和充電方面的內(nèi)容。分析它們之間的邏輯關(guān)系，其中第一條U007300是“當(dāng)前總線關(guān)閉”，第二條U029887是“與直流轉(zhuǎn)直流控制器失去通信”。分析這兩條故障涉及總線及通信的故障，會直接影響到對動力電池的管理，也會影響到對電池包的充電，才可能派生出涉及電池管理及電池充電方面的多個(gè)故障碼，看來該車的故障本質(zhì)應(yīng)是總線及通信方面的故障。

查找該車“維修手冊”相關(guān)內(nèi)容，分析有關(guān)通信的和總線的內(nèi)容，涉及到的總線是電池智能管理“EPT-CAN”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具體包括有VCU整車控制、BMS動力電池管理、蓄電池管理與充電、動力電池智能溫度控制、空調(diào)控制等模塊。查找連接這些模塊的總線網(wǎng)絡(luò)電路及其接插件等，均沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。EPT-CAN系統(tǒng)連接CGW網(wǎng)關(guān)，檢查網(wǎng)關(guān)的供電端、接地端，以及網(wǎng)絡(luò)連接端等，熔絲沒有熔斷，電壓正常，接地線對地電阻正常，各插接件針腳沒有退針情況，針腳接觸沒有異常。對EPT-CAN總線及CGW網(wǎng)關(guān)線路進(jìn)行檢測，均沒有發(fā)現(xiàn)異常之處。

那是什么原因?qū)е庐a(chǎn)生U029887和U007300通信類故障碼，以及出現(xiàn)跛行報(bào)警燈亮起的癥狀，還出現(xiàn)動力電池?cái)嚅_的報(bào)警符號，車輛不能行駛的故障呢？

這時(shí)才想到應(yīng)用示波儀來檢查EPTCAN總線網(wǎng)絡(luò)的波形，是最直觀有效的辦法。開始在車間靜態(tài)錄制波形，未發(fā)現(xiàn)異常波形存在。PICO示波儀是可使用電池進(jìn)行動態(tài)檢測的，后將示波儀跟車檢測，一邊試車一邊查看波形。當(dāng)車輛時(shí)速持續(xù)在中速約60km/h時(shí)，果然檢測到有一段異常的波形，隨即儀表盤上的跛”報(bào)警燈再次出現(xiàn)，車輛只可勉強(qiáng)慢速行駛(圖5)。

車輛是由電機(jī)驅(qū)動行駛的，分析跛行是由驅(qū)動系統(tǒng)故障造成的。電機(jī)當(dāng)然不可能時(shí)停時(shí)轉(zhuǎn)，也不會自行變慢旋轉(zhuǎn)，顯然車輛慢速行駛或跛行，應(yīng)與驅(qū)動變頻器有直接的關(guān)系。若驅(qū)動變頻器出現(xiàn)間斷性故障，才可能導(dǎo)致車輛的跛行。該威馬車型驅(qū)動系統(tǒng)的變頻器，與直流轉(zhuǎn)換直流的DC-DC控制器集成一體，被稱為“二合一DCC”。

圖5 EPT-CAN總線出現(xiàn)異常的波形

由于威馬4S店的條件許可，用同款的正常威馬EX5電動車，對比檢測EPT-CAN總線相應(yīng)的波形，在行駛中沒有發(fā)現(xiàn)突變的異常波形。但對本車檢測波形時(shí)，時(shí)速約在50km/h左右時(shí)，EPT-CAN總線上確實(shí)出現(xiàn)異常波形。與之相伴的是，車輛會出現(xiàn)跛行故障，嚴(yán)重時(shí)還會有動力電池?cái)嚅_的黃色報(bào)警燈亮起，車輛無法行駛。

由此可判斷為DCC偶然出現(xiàn)通信中斷故障，才導(dǎo)致車輛不能正常行駛，出現(xiàn)跛行故障的報(bào)警。由此分析該車的“二合一DCC”內(nèi)部，可能有局部控制部件損壞，導(dǎo)致正常行駛的功能缺失，而造成該車的跛行故障。更換“二合一DCC”試車，車輛沒有再出現(xiàn)跛行故障和相關(guān)報(bào)警，再檢查EPT-CAN動態(tài)運(yùn)行的波形，一直無異常。將車輛交付車主使用數(shù)月，沒有再出現(xiàn)過此故障。