汽車底盤電控系統(tǒng)檢測(cè)與維修任務(wù)3電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)與維修

任務(wù)2電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測(cè)與維修知識(shí)目標(biāo)

1.能利用媒體學(xué)習(xí)資料和信息技術(shù)查找信息資料；

2.具有表達(dá)溝通和組織管理能力；

3.具有獨(dú)立學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，探究新技術(shù)的能力。素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.培養(yǎng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的良好習(xí)慣與意識(shí)；2.

養(yǎng)成按規(guī)矩做事，有條理計(jì)劃的工作習(xí)慣。育人目標(biāo)1.熟悉電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式；2.掌握電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成；3.掌握電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消耗功率大，容易產(chǎn)生泄漏，轉(zhuǎn)向力不易有效控制等。直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它沒有動(dòng)力缸、液壓油泵、轉(zhuǎn)閥、液壓管道等液壓元件，且只在轉(zhuǎn)向時(shí)供能，能源消耗率低，如圖3-1所示。圖3-1

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1—?jiǎng)恿D(zhuǎn)向器；2—扭矩傳感器；3—萬(wàn)向傳動(dòng)軸；4—轉(zhuǎn)向橫拉桿；5—控制單元；6—轉(zhuǎn)向助力電機(jī)；7—助力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（1）工作原理

直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了轉(zhuǎn)矩傳感器、減速機(jī)構(gòu)、離合器、電動(dòng)機(jī)、電子控制單元（ECU）和車速傳感器等。其利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等，由電子控制單元完成助力控制，其原理如下：當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元（ECU）。ECU根據(jù)信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，并將指令傳遞給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的扭矩由電磁離合器通過減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力，從而完成實(shí)時(shí)控制的助力轉(zhuǎn)向，如圖3-2所示。圖3-2電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（2）結(jié)構(gòu)分類

按照電動(dòng)機(jī)安裝位置不同，直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為轉(zhuǎn)向軸助力式，齒輪助力式和齒條助力式，如圖3-3所示。直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，無油滲漏等現(xiàn)象，工作可靠，系統(tǒng)易于布置。由于采用電子控制，改善了液壓助力增減的滯后性，反應(yīng)敏感性較差，隨動(dòng)性不夠等不足，優(yōu)化助力控制特性好。圖3-3直接助力式電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（2）扭矩傳感器結(jié)構(gòu)

扭矩傳感器主要由扭力桿、扭矩傳感器轉(zhuǎn)子及扭矩傳感器定子等組成，其結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。圖3-4扭矩傳感器結(jié)構(gòu)圖扭矩傳感器總成②扭力桿③扭矩傳感器轉(zhuǎn)子④扭矩傳感器定子任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（2）扭矩傳感器工作原理扭矩傳感器輸入軸和輸出軸通過扭桿連接起來，當(dāng)扭桿受到方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩而發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，輸入軸和輸出軸的相對(duì)位置將發(fā)生改變，磁感強(qiáng)度隨之變化，并通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。如圖3-5所示。圖3-5扭矩傳感器工作原理示意圖扭力桿②扭矩傳感器轉(zhuǎn)子

③扭矩傳感器定子任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)1.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（2）扭矩傳感器工作原理（a）輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來，輸入軸上有花鍵，輸出軸上有鍵槽。（b）當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩應(yīng)用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對(duì)位置將發(fā)生改變；（c）花鍵和鍵槽的相對(duì)位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量，使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變，磁感強(qiáng)度的變化，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；（d）信號(hào)的高頻部分由檢測(cè)電路濾波，僅有扭矩信號(hào)部分被放大，扭矩傳感器信號(hào)波形，如圖3-6所示。圖3-6扭矩傳感器信號(hào)波形任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)2.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障模式（1）轉(zhuǎn)向助力減弱模式當(dāng)PSCM檢測(cè)出蓄電池電壓低或高以及溫度過高故障時(shí)，EPAS進(jìn)入轉(zhuǎn)向助力減弱模式。為保護(hù)內(nèi)部元件，系統(tǒng)控制減少轉(zhuǎn)向助力，因此，會(huì)造成轉(zhuǎn)向比正常時(shí)較重的感覺，如圖3-7所示。圖3-7轉(zhuǎn)向助力減弱模式任務(wù)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)學(xué)習(xí)2.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障模式（2）手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式（不提供電子轉(zhuǎn)向輔助）

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到一個(gè)被認(rèn)為是關(guān)鍵的安全問題時(shí)，如傳感器信號(hào)丟失或失真，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入到手動(dòng)駕駛故障模式。在手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式中，系統(tǒng)不提供電子轉(zhuǎn)向助力。車輛僅具有機(jī)械轉(zhuǎn)向操作，會(huì)使轉(zhuǎn)向操作沉重，如圖3-8所示。圖3-8手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式任務(wù)拓展信息自適應(yīng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1、帶自適應(yīng)轉(zhuǎn)向功能的車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向角傳動(dòng)比根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角動(dòng)態(tài)變化，轉(zhuǎn)向更加靈敏和直接；可減少車輪從一個(gè)極限位置轉(zhuǎn)動(dòng)到另一個(gè)極限位置所需的方向盤轉(zhuǎn)數(shù)。2、不帶自適應(yīng)轉(zhuǎn)向功能的車輛進(jìn)行同樣轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，所需的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)較多，車輛的額駕駛舒適性較差。

圖3-9自適應(yīng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖①轉(zhuǎn)向柱