汽車(chē)底盤(pán)電控技術(shù) 課件 項(xiàng)目四

汽車(chē)底盤(pán)電控技術(shù)主編：王亮

李永輝

張孟華出版社：電子工業(yè)出版社電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)項(xiàng)目四

本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)包含系統(tǒng)檢修,這時(shí)工作人員的技術(shù)和服務(wù)是第一位的,要盡可能地縮短用于給客人檢查維修的時(shí)間,提高自身工作效率。在接待顧客時(shí),要保持自身的職業(yè)素養(yǎng),擁有一顆平等待人的心,不對(duì)顧客劃分等級(jí),也不因顧客的生熟而區(qū)別對(duì)待。1思政導(dǎo)言010302知識(shí)目標(biāo)實(shí)訓(xùn)目標(biāo)技能目標(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(jiàn)問(wèn)題及檢修方法實(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(lèi)2.掌握四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的意義1項(xiàng)目預(yù)習(xí)引導(dǎo)問(wèn)題引導(dǎo)1引導(dǎo)2引導(dǎo)3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?液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為哪幾種形式?電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修注意事項(xiàng)有哪些?1項(xiàng)目預(yù)習(xí)目錄電子控制動(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)的檢修010203CONTENTS電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

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

當(dāng)行駛的汽車(chē)在狹窄彎曲的道路上轉(zhuǎn)彎時(shí),電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須保證靈活、平順。

(二)合適的轉(zhuǎn)向力

如沒(méi)有其他的障礙物,轉(zhuǎn)向力在汽車(chē)停止時(shí)應(yīng)較大,隨汽車(chē)行駛速度的增加而減小。為了有更好的“路感”,要求在低速行駛時(shí)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)向力,而在高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向力要加大。

(三)平順的回轉(zhuǎn)性能

要求在轉(zhuǎn)向結(jié)束時(shí),轉(zhuǎn)向盤(pán)能自動(dòng)回正——即使車(chē)輪回到直線行駛的位置上,當(dāng)駕駛員放松轉(zhuǎn)向盤(pán)之后,這個(gè)回位動(dòng)作必須平順地進(jìn)行。

(四)要有隨動(dòng)作用

轉(zhuǎn)向車(chē)輪的偏轉(zhuǎn)角和駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角要保持一定的關(guān)系,并能使轉(zhuǎn)向車(chē)輪保持在任一偏轉(zhuǎn)角位置上。

(五)減小從道路表面?zhèn)鱽?lái)的沖擊

要求轉(zhuǎn)向裝置決不可以出現(xiàn)因道路表面不平坦,而使轉(zhuǎn)向盤(pán)失去控制或造成反轉(zhuǎn)的情況。

(六)工作可靠

當(dāng)電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障或失效時(shí),應(yīng)能保證通過(guò)人力進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

二、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用和種類(lèi)

(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(chē)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(chē)速的增加,助力逐漸減少,在高速行駛時(shí)則無(wú)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(lèi)

汽車(chē)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(lèi),如圖4-1所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

三、液壓式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

(一)流量控制式EPS

LS400轎車(chē)采用的流量控制式EPS如圖4-2所示。該系統(tǒng)主要由車(chē)速傳感器、電磁閥、整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制閥、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵和電子控制單元等組成。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

(二)反力控制式EPS

下面以豐田馬克Ⅱ型反力控制式EPS為例進(jìn)行介紹。其結(jié)構(gòu)組成如圖4-3所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

(三)閥靈敏度控制式EPS

下面以豐田馬克Ⅱ型反力控制式EPS為例進(jìn)行介紹。其結(jié)構(gòu)組成如圖4-3所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

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(chē)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。在停車(chē)時(shí),駕駛員也可獲得最大的轉(zhuǎn)向動(dòng)力;汽車(chē)在行駛過(guò)程中,電子控制裝置可調(diào)整電動(dòng)機(jī)的助力以改善路感。其特點(diǎn)是零部件少、質(zhì)量輕。(一)電動(dòng)式EPS系統(tǒng)的組成、原理與特征電動(dòng)式EPS系統(tǒng)的組成如圖4-7所示。它主要由車(chē)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(chē)公司的許多車(chē)型上。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

(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(pán)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。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(pán)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。光電式轉(zhuǎn)向傳感器的安裝位置與構(gòu)造情況如圖4-11所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

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.電磁離合器單片干式電磁離合器的工作原理圖如圖4-14所示。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(shù)脂材料制成。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介01四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)02

一、四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)的意義

(一)兩輪轉(zhuǎn)向存在的問(wèn)題(二)四輪轉(zhuǎn)向方式的提出及其特點(diǎn)對(duì)于行駛中的四輪汽車(chē),當(dāng)采用同向偏轉(zhuǎn)時(shí),車(chē)身的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)減小,可顯著提高汽車(chē)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(chē)轉(zhuǎn)彎半徑。通過(guò)2WS與4WS轉(zhuǎn)彎半徑的比較,可以明顯看出,4WS增加了低速行駛的靈活性,有利于汽車(chē)的轉(zhuǎn)向調(diào)頭,如圖4-16所示。四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)02

二、四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)的類(lèi)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(pán)轉(zhuǎn)向角和車(chē)速情況控制后輪與前輪偏轉(zhuǎn)角度的比例。轉(zhuǎn)向角比例控制式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成如圖4-17所示。四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)02

(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

本田汽車(chē)上采用的電動(dòng)式電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),如圖4-22所示。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(guò)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。四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(4WS)02電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修03

下面以豐田皇冠轎車(chē)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

電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成,如圖4-24所示。

電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修03

(一)組件功能

組件功能如表4-1所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修03

(二)操作說(shuō)明

(1)轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在主軸的輸入軸和小齒輪軸的輸出軸上。(2)如果轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán),則鉸鏈扭桿會(huì)扭曲,每一個(gè)轉(zhuǎn)矩傳感器就會(huì)檢測(cè)到轉(zhuǎn)向角的不同。根據(jù)轉(zhuǎn)向角的不同,動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU總成計(jì)算轉(zhuǎn)矩。(3)根據(jù)車(chē)速和步驟(2)中獲得的轉(zhuǎn)矩,動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU總成計(jì)算合適的輔助轉(zhuǎn)矩。然后ECU控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,以使之產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩。(4)滾珠螺母安裝在電動(dòng)機(jī)軸上。通過(guò)滾珠可以把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)向齒條的直線運(yùn)動(dòng)。(5)以上過(guò)程中輔助力的產(chǎn)生,將會(huì)減小駕駛員操作時(shí)的轉(zhuǎn)向力。

二、部件安裝位置

電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的安裝位置如圖4-26所示。電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修03

三、系統(tǒng)的檢修(一)檢修注意事項(xiàng)

1.斷開(kāi)蓄電池負(fù)極(-)端子后,當(dāng)重新連接端子時(shí)2.操作電子部件時(shí)3.操作動(dòng)力轉(zhuǎn)向拉