汽車底盤電控技術(shù) 教案 項(xiàng)目四

項(xiàng)目四電子教案項(xiàng)目名稱項(xiàng)目四電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介、四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（4WS）、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修授課時(shí)間授課學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本內(nèi)容2.熟悉四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)3.掌握電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修技能目標(biāo)1.能熟知四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.能辨析電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的常見問題及檢修方法素養(yǎng)目標(biāo)具備良好的職業(yè)素養(yǎng)及吃苦耐勞、刻苦鉆研、精益求精的學(xué)習(xí)精神實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1.熟悉電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用和種類2.掌握四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的意義教學(xué)方法講授、自學(xué)、運(yùn)用多媒體等教學(xué)方法學(xué)習(xí)方法學(xué)生課前通過內(nèi)容導(dǎo)覽、項(xiàng)目預(yù)習(xí)、查閱資料，課上通過教師講授、小組討論交流，課后通過實(shí)訓(xùn)任務(wù)工單、反思總結(jié)、評(píng)價(jià)等方式進(jìn)行本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)信息化手段教材及配套的課件、教案、投影儀等 項(xiàng)目四教學(xué)過程引導(dǎo)問題引導(dǎo)1.對(duì)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求有哪幾個(gè)方面?引導(dǎo)2.液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為哪幾種形式?引導(dǎo)3.電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修注意事項(xiàng)有哪些?任務(wù)名稱任務(wù)一電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介教授新知一、對(duì)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求(一)優(yōu)越的操縱性(二)合適的轉(zhuǎn)向力(三)平順的回轉(zhuǎn)性能(四)要有隨動(dòng)作用(五)減小從道路表面?zhèn)鱽淼臎_擊(六)工作可靠二、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用和種類(一)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用采用電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目的是使轉(zhuǎn)向操縱輕便,提高響應(yīng)特性。理想的電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)在停車狀態(tài)時(shí)能提供足夠的助力,使原地轉(zhuǎn)向容易進(jìn)行,而隨著車速的增加,助力逐漸減少,在高速行駛時(shí)則無助力或助力很小,以保證駕駛員有足夠的路感。(二)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的種類汽車轉(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。三、液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)控制方式的不同,液壓式電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為流量控制式EPS、反力控制式EPS和閥靈敏度控制式EPS三種形式。四、電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能根據(jù)不同的情況產(chǎn)生適合各種車速的動(dòng)力轉(zhuǎn)向,不受發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。(一)電動(dòng)式EPS系統(tǒng)的組成、原理與特征主要由車速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、電子控制器ECU、電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)構(gòu)等組成,該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于日本三菱、大發(fā)、富士重工、鈴木等汽車公司的許多車型上。(二)電動(dòng)式EPS系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)及工作原理1.扭矩傳感器扭矩傳感器的作用是檢測(cè)駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩、轉(zhuǎn)向方向等參數(shù),并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸送給ECU,以作為電動(dòng)助力的依據(jù)之一。(1)無觸點(diǎn)式(電磁感應(yīng)式)扭矩傳感器。(2)無刷滑動(dòng)電阻式扭矩傳感器。2.光電式轉(zhuǎn)向傳感器光電式轉(zhuǎn)向傳感器的作用是把轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),送給ECU用于控制轉(zhuǎn)向。3.電動(dòng)機(jī)電動(dòng)式EPS用電動(dòng)機(jī)與啟動(dòng)用直流電動(dòng)機(jī)原理上基本相同,但一般采用永久磁場(chǎng),最大電流一般為30A左右,電壓為直流12V,額定轉(zhuǎn)矩為10N·m左右。4.電磁離合器當(dāng)滑動(dòng)可變電阻式扭矩傳感器電流通過滑環(huán)進(jìn)入電磁離合器線圈時(shí),主動(dòng)輪產(chǎn)生電磁吸力,帶花鍵的壓板被吸引與主動(dòng)輪壓緊,于是電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過軸、主動(dòng)輪、壓板、花鍵、從動(dòng)軸傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。5.減速機(jī)構(gòu)減速機(jī)構(gòu)是電動(dòng)式EPS不可缺少的部件,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。為了抑制噪聲和提高耐久性,減速機(jī)構(gòu)中的齒輪有的采用特殊齒形,有的采用樹脂材料制成。任務(wù)名稱任務(wù)二四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)教授新知一、四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)的意義目前轎車轉(zhuǎn)向分為兩輪轉(zhuǎn)向(2WS)和四輪轉(zhuǎn)向(4WS),前者普遍應(yīng)用,后者是近些年出現(xiàn)的一種新技術(shù),主要應(yīng)用在一些比較高級(jí)和新型的轎車上。(一)兩輪轉(zhuǎn)向存在的問題(1)兩輪轉(zhuǎn)向汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí),現(xiàn)有各類轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)均不能保證全部車輪繞瞬時(shí)中心轉(zhuǎn)動(dòng),從而在技術(shù)上難以完全消除車輛行駛中的車輪側(cè)滑現(xiàn)象。(2)獨(dú)立懸架汽車中的轉(zhuǎn)向梯形斷開點(diǎn)難以確定,這導(dǎo)致橫拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào),使汽車在行駛中易發(fā)生擺振,從而加劇輪胎磨損。轉(zhuǎn)向性能隨車速、轉(zhuǎn)向角、路面狀態(tài)的變化而變化,車速越高,操縱穩(wěn)定性越差。(3)在采用兩輪轉(zhuǎn)向方式時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑較大,汽車的機(jī)動(dòng)靈活性不高。(二)四輪轉(zhuǎn)向方式的提出及其特點(diǎn)鑒于兩輪轉(zhuǎn)向方式存在的諸多不足,日本于20世紀(jì)60年代首先提出通過四輪轉(zhuǎn)向方式提高汽車的操縱穩(wěn)定性。到20世紀(jì)80年代末期,四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)得到實(shí)際應(yīng)用。1990年,本田、馬自達(dá)、尼桑三家汽車公司首先在部分轎車上推出了四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。1991年,美國(guó)克萊斯勒和日本的三菱也推出了四輪轉(zhuǎn)向車型。四輪轉(zhuǎn)向方式是指車輛行駛過程中四個(gè)車輪能同時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向方式。其中,后輪偏轉(zhuǎn)角一般不超過5°。根據(jù)轉(zhuǎn)向時(shí)前、后輪偏轉(zhuǎn)方向的異同分為同向偏轉(zhuǎn)和逆向偏轉(zhuǎn)兩類。對(duì)于行駛中的四輪汽車,當(dāng)采用同向偏轉(zhuǎn)時(shí),車身的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)減小,可顯著提高汽車高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性;當(dāng)采用逆向偏轉(zhuǎn)時(shí),則可顯著減小汽車轉(zhuǎn)彎半徑。二、四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)的類型及結(jié)構(gòu)(一)轉(zhuǎn)向角比例控制式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向角比例控制,是指后輪的偏轉(zhuǎn)方向在低速區(qū)與前輪的偏轉(zhuǎn)方向相反,在高速區(qū)與前輪的偏轉(zhuǎn)方向相同,并同時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角和車速情況控制后輪與前輪偏轉(zhuǎn)角度的比例。1.主要原件的構(gòu)造與工作原理(1)轉(zhuǎn)向樞軸。(2)4WS轉(zhuǎn)換器。(3)轉(zhuǎn)向角比例控制系統(tǒng)。2.系統(tǒng)的主要控制功能(1)轉(zhuǎn)向控制方式的選擇。(2)轉(zhuǎn)向角比例控制。(3)安全保障功能。(二)電動(dòng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.系統(tǒng)構(gòu)造與組成(1)后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器。(2)后輪轉(zhuǎn)向角傳感器。(3)前輪轉(zhuǎn)向角傳感器。(4)車速傳感器。2.系統(tǒng)的失效保護(hù)功能如果4WSECU檢測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到失效保護(hù)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,ECU存入故障碼,并接通四輪轉(zhuǎn)向指示燈發(fā)出故障信號(hào)。同時(shí),控制ECU切斷后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器電源,使后輪保持在直行位置,系統(tǒng)回歸為2WS特性。為了防止后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器斷電時(shí)回正過快而造成方向不穩(wěn),ECU在使系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)的同時(shí),復(fù)位彈簧緩慢地將后輪橫拉桿放回到中央位置。任務(wù)名稱任務(wù)三電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修教授新知以豐田皇冠轎車為例介紹電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)的檢修方法。一、系統(tǒng)的組成(一)組件功能(二)操作說明二、部件安裝位置三、系統(tǒng)的檢修(一)檢修注意事項(xiàng)1.斷開蓄電池負(fù)極(-)端子后,當(dāng)重新連接端子時(shí),要對(duì)下列系統(tǒng)進(jìn)行初始化(1)電動(dòng)窗控制系統(tǒng)。(2)滑動(dòng)天窗系統(tǒng)。(3)駐車輔助監(jiān)視系統(tǒng)。2.操作電子部件時(shí)(1)要避免撞擊電子零件,如ECU和繼電器。如果掉落或嚴(yán)重彎曲,則用新的更換。(2)不要把任何電子部件暴露在高溫和潮濕環(huán)境下。(3)為了防止由于靜電而引起變形或故障,不要觸摸插接器端子。(4)如果更換新動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU總成,則初始化轉(zhuǎn)向角傳感器并校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩傳感器的零點(diǎn)。3.操作動(dòng)力轉(zhuǎn)向拉桿總成時(shí)(1)避免撞擊動(dòng)力轉(zhuǎn)向拉桿總成,尤其是電動(dòng)機(jī)或轉(zhuǎn)矩傳感器。如果掉落或發(fā)生嚴(yán)重彎曲則用新的更換。(2)移動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向拉桿總成時(shí),不要拉線束。(3)如果更換新動(dòng)力轉(zhuǎn)向拉桿總成,則應(yīng)清除轉(zhuǎn)向角傳感器的校準(zhǔn)值,初始化轉(zhuǎn)向角傳感器并校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩傳感器的零點(diǎn)。4.斷開和重新連接插接器時(shí)(1)斷開與電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)的插接器時(shí),打開點(diǎn)火開關(guān)(IG),打正轉(zhuǎn)向盤,關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),然后斷開插接器。(2)重新連接與電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)的插接器時(shí),應(yīng)確保關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),打正轉(zhuǎn)向盤,然后打開點(diǎn)火開關(guān)(IG)。(3)轉(zhuǎn)向盤沒有打正時(shí),不要打開點(diǎn)火開關(guān)(IG)。(4)如果以上操作有誤,則轉(zhuǎn)向角中立點(diǎn)(零點(diǎn))將會(huì)偏離,導(dǎo)致左右轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向力不同。如果左右轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向力不同,則應(yīng)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向零點(diǎn)。5.CAN通信注意事項(xiàng)(1)CAN通信系統(tǒng)用來從制動(dòng)防滑控制ECU、ECM和轉(zhuǎn)向角傳感器接收通信并傳送警報(bào)至組合儀表,也用于DLC3的Tc和Ts端子間的通信。如果CAN通信電路有問題,就會(huì)輸出指示通信電路故障的DTC。(2)如果CAN通信DTC輸出,則應(yīng)對(duì)通信電路進(jìn)行故障排除。數(shù)據(jù)通信正