汽車底盤任務(wù)6--電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的維修課件

1、任務(wù)6 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的維修【任務(wù)目標(biāo)】1.掌握電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)及工作原理。2.能夠?qū)﹄娍貏?dòng)力轉(zhuǎn)向系進(jìn)行檢修?！救蝿?wù)引入】汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同，分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向；動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是在駕駛員的控制下，借助于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的液體壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)力源不同又可分為電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電控液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過控制電磁閥的動(dòng)作，使動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓控制回路油壓根據(jù)車速而變化，在低速時(shí)操縱力減輕，在中低速以上時(shí)操縱力不致過小，即保持一定的手感?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】一、電

2、控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（一）電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向控制閥、電磁閥、分流閥、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向油泵、儲(chǔ)油罐、車速傳感器和電子控制單元組成，如圖3-6-1所示?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】【相關(guān)知識(shí)】1.轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥的結(jié)構(gòu)如圖3-6-2所示，其基本結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)上，在內(nèi)部增加了一油壓反力室和四個(gè)小柱塞，四個(gè)小柱塞位于控制閥閥體下端的油壓反力室內(nèi)。輸入軸部分有兩個(gè)小凸起頂在柱塞上。在油壓反力室受到高壓作用時(shí)，柱塞將推動(dòng)控制閥閥桿。此時(shí)，扭桿即使受到轉(zhuǎn)矩作用，由于柱塞推力的影響，也會(huì)抑制控制閥閥桿與閥體的相對(duì)回轉(zhuǎn)?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】2.分流閥分流閥的作用是將

3、來自轉(zhuǎn)向油泵輸出的液壓油向控制閥一側(cè)和電磁閥一側(cè)分流，按照車速和轉(zhuǎn)向要求，改變控制閥一側(cè)與電磁閥一側(cè)的油壓，確保電磁閥一側(cè)具有穩(wěn)定的油液流量。阻尼孔的作用是把供給轉(zhuǎn)向控制閥的一部分流量分配到油壓反力室一側(cè)。3.電磁閥電磁閥由滑閥、電磁線圈、油路通道等構(gòu)成。電磁閥油路的阻尼面積，可隨電磁線圈通電電流占空比（通斷比）變化。車速低時(shí)，通電電流大，滑閥被吸引，油路的阻尼增大，流向油箱的回流量增加。隨著車速的升高，電流減小，油液回流量也減少?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】（二）電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理電控液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系具有三種控制狀態(tài)。電子控制單元（ECU）根據(jù)車速傳感器信號(hào)判斷出車輛停止、低速狀態(tài)與中高速狀態(tài)

4、，控制電磁閥通電電流。1.停車與低速狀態(tài)電子控制單元（ECU）使電磁閥通電電流大，經(jīng)分流閥分流的油液通過電磁閥流回油箱，柱塞受到的背壓小（油壓低），柱塞推動(dòng)控制閥閥桿的力矩小，因此只需要較小的轉(zhuǎn)向力就可使扭桿扭轉(zhuǎn)變形，使閥體與閥桿發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而使控制閥打開，油泵輸出油壓作用到動(dòng)力缸右室（或左室），使動(dòng)力缸活塞左移（或右移），產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。2.中高速直行狀態(tài)車輛直行時(shí)，轉(zhuǎn)向偏擺角小，扭桿相對(duì)轉(zhuǎn)矩小，控制閥油孔開度減小，控制閥側(cè)油壓升高。由于分流閥的作用，使電磁閥側(cè)油量增加。同時(shí)，隨著車速的升高，通電電流減小，通過電磁閥流回油箱的阻尼增大，油壓反力室的反力增大，使柱塞推動(dòng)控制閥閥桿的力矩增大，轉(zhuǎn)向

5、盤手感增強(qiáng)。3.中高速轉(zhuǎn)向狀態(tài)從存在油壓反力的中高速直行狀態(tài)轉(zhuǎn)向時(shí)，扭桿的扭轉(zhuǎn)角更加減小，控制閥開度更加減小，控制閥側(cè)油壓進(jìn)一步升高。隨著該油壓升高，將從固定阻尼孔向油壓反力室供給油液。這樣，除從分流閥向油壓反力室供給的一定流量油液外，增加了從固定阻尼孔側(cè)供給的油液，導(dǎo)致柱塞推力進(jìn)一步增強(qiáng)。此時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向力才能使閥體與閥桿之間作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力作用，使得在中高速時(shí)駕駛員可獲得良好的轉(zhuǎn)向手感和轉(zhuǎn)向特性?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】二、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（一）電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及原理電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)、電子控制單元等組成，如圖3-6-3所示?！鞠?/p>

6、關(guān)知識(shí)】圖3-6-3 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的組成1-轉(zhuǎn)向盤 2-輸入軸（轉(zhuǎn)向軸） 3-電子控制單元 4-電動(dòng)機(jī) 5-電磁離合器 6-轉(zhuǎn)向齒條7-轉(zhuǎn)向橫拉桿 8-輪胎 9-輸出軸 10-扭力桿 11-轉(zhuǎn)矩傳感器 12-轉(zhuǎn)向齒輪【相關(guān)知識(shí)】二、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要部件1.轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器也稱稱轉(zhuǎn)向傳感器，其作用是通過測(cè)定轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)矩，作為電動(dòng)助力的依據(jù)之一。轉(zhuǎn)矩傳感器的結(jié)構(gòu)、原理如圖3-6-4所示?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】【相關(guān)知識(shí)】2.電動(dòng)機(jī)、電磁離合器與減速機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)、電磁離合器和減速機(jī)構(gòu)組成的整體稱為電機(jī)組件，其結(jié)構(gòu)如圖3-6-5所示?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】（1） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向助力電動(dòng)機(jī)就是一般的永磁

7、電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩控制是通過控制其輸入電流來實(shí)現(xiàn)，而電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)則是由電子控制單元輸出的正反轉(zhuǎn)觸發(fā)脈沖控制。（2）離合器一般使用干式單片電磁離合器，如圖3-6-6所示。工作電壓為12V，額定轉(zhuǎn)速時(shí)傳遞的轉(zhuǎn)矩為15 Nm，線圈電阻（20時(shí)）為19.5?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】【相關(guān)知識(shí)】（3） 減速機(jī)構(gòu)目前使用的減速機(jī)構(gòu)有多種組合方式，一般采用蝸輪蝸桿與轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動(dòng)組合式；也有的采用兩級(jí)行星齒輪與傳動(dòng)齒輪組合式，如圖3-6-7所示 【相關(guān)知識(shí)】圖3-6-7 雙級(jí)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)1-轉(zhuǎn)矩傳感器 2-轉(zhuǎn)軸 3-扭力桿 4-輸入軸 5-電動(dòng)機(jī)與離合器 6-行星小齒輪A 7-太陽(yáng)輪 8-行星小齒輪B 9-

8、驅(qū)動(dòng)小齒輪 10-齒圈B 11-齒圈A【相關(guān)知識(shí)】3.控制系統(tǒng)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng)如圖3-6-8所示?！救蝿?wù)實(shí)施】一、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的部件檢測(cè)以三菱“米尼卡”微型汽車的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系為例進(jìn)行說明。1.轉(zhuǎn)矩傳感器的檢查（1）檢測(cè)轉(zhuǎn)矩傳感器線圈電阻從轉(zhuǎn)向器總成上拔下轉(zhuǎn)矩傳感器插接器，其端子排列如圖3-6-9b)所示。測(cè)量轉(zhuǎn)矩傳感器3號(hào)與5號(hào)端子之間、8號(hào)與10號(hào)端子之間的電阻，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為2.180.66K。若不符合要求，則應(yīng)更換轉(zhuǎn)矩傳感器。（2）檢測(cè)轉(zhuǎn)矩傳感器電壓用萬用表直流電壓檔測(cè)量上述各端子之間的電壓，將轉(zhuǎn)向盤置于中間位置，測(cè)得電壓約2.5V為良好，4.7V以上為斷路，0.3V以下為短路。

9、【任務(wù)實(shí)施】【任務(wù)實(shí)施】3.直流電動(dòng)機(jī)的檢查從轉(zhuǎn)向器上斷開電動(dòng)機(jī)插接器，其端子排列如圖3-6-9a)所示。給電動(dòng)機(jī)加上蓄電池電壓時(shí)，電機(jī)應(yīng)有轉(zhuǎn)動(dòng)聲音。若沒有聲音，應(yīng)更換轉(zhuǎn)向器總成。4.車速傳感器的檢查（1）檢查車速傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)情況從變速器拆下車速傳感器，用手轉(zhuǎn)動(dòng)車速傳感器的轉(zhuǎn)子檢查其能否順利轉(zhuǎn)動(dòng)，若有卡滯應(yīng)予更換。（2）檢測(cè)車速傳感器電阻拔開車速傳感器插接器，其端子排列如圖3-6-9c)所示。測(cè)量車速傳感器插接器1號(hào)與2號(hào)端子之間、4號(hào)與5號(hào)端子之間的電阻值，其值等于16520為良好。若與上述不符則必須更換車速傳感器?！救蝿?wù)實(shí)施】二、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的故障診斷1.故障警告燈的檢查當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于ON

10、位置時(shí)，故障警告燈應(yīng)點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后警告燈熄滅為正常。警告燈不亮?xí)r，應(yīng)檢查燈泡是否損壞，熔斷絲和導(dǎo)線是否斷路。若發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，警告燈仍亮?xí)r，首先應(yīng)考慮系統(tǒng)是否處于保險(xiǎn)狀態(tài)（只有常規(guī)轉(zhuǎn)向工作，無電動(dòng)助力），然后進(jìn)行自診斷操作。2.自診斷操作將指針式萬用表直流電壓檔的正表筆接在診斷插座的2號(hào)端子上，負(fù)表筆接鐵，如圖3-6-10a)所示。接通點(diǎn)火開關(guān)，通過表針的擺動(dòng)顯示故障碼。如果有多個(gè)故障碼，將以由小到大的順序顯示出來。故障碼波形如圖3-6-10b)所示，故障碼的含義見表3-6-1?！救蝿?wù)實(shí)施】【任務(wù)實(shí)施】【任務(wù)實(shí)施】3.故障檢查與排除確知故障碼后，首先把蓄電池負(fù)極線拆下30s以上，即清除故障碼

11、后，再進(jìn)行一次自診斷操作，若故障碼又重復(fù)顯示，即證明故障確實(shí)存在（永久性故障），需進(jìn)一步檢查。下面以故障碼41、42、43、44為例說明如何檢查、排除故障。（1）故障碼41的檢查1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，觀察故障碼是否再次出現(xiàn)。再現(xiàn)時(shí)，按照故障碼含義檢查有關(guān)部件。不再現(xiàn)時(shí)，直接進(jìn)入第（4）檢查。2）拆下電動(dòng)機(jī)插接器，檢查電動(dòng)機(jī)的兩接線端子之間和端子與接地（外殼）之間的導(dǎo)通狀態(tài)。用萬用表電阻檔測(cè)試電動(dòng)機(jī)兩接線端子之間的電阻。正常時(shí)，應(yīng)有一定電阻，若不通，則表明內(nèi)部斷路；電動(dòng)機(jī)接線端子與接地之間應(yīng)不通，否則，表明兩接線端子與外殼之間有短路故障。3）若電動(dòng)機(jī)及其接線端子均正常，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向器總成到電子控制單元之間的導(dǎo)線是否良好，若導(dǎo)線正常，則表明電子控制單元不良。4）檢查導(dǎo)線無異常時(shí)，再進(jìn)行行駛試驗(yàn)，若故障碼不再出現(xiàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，檢查電動(dòng)機(jī)是否工作?！救蝿?wù)實(shí)施】（2）故障碼42的檢查1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用1r/s（弧度/秒）以下的速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤觀察故障碼是否再現(xiàn)，不再現(xiàn)時(shí)，按1）中所述檢查導(dǎo)線，無異常時(shí)，通過行駛，進(jìn)行再現(xiàn)試驗(yàn)。2）通過診斷，若故障碼42再現(xiàn)，而且又發(fā)生11號(hào)、13號(hào)故障碼時(shí)，可考慮是由轉(zhuǎn)矩傳感器系統(tǒng)的導(dǎo)線，或者是轉(zhuǎn)向器總成異常所致。（3）故障碼43的檢查起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，檢查故障碼是否再現(xiàn)；若再現(xiàn)，則表示電子