汽車底盤(pán)電控系統(tǒng)構(gòu)造原理與檢修 第2版 教案 任務(wù)8EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的種類、構(gòu)造、功能原理及故障檢修

一、課程基本信息任務(wù)名稱：8EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的種類、構(gòu)造、功能原理及故障檢修授課地點(diǎn)：汽車電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)室學(xué)時(shí)數(shù)：4二、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)了解EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的種類。掌握EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的構(gòu)造，包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和電動(dòng)機(jī)的電源。理解EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的功能原理，特別是主動(dòng)回正功能。熟悉EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障檢修的方法和流程。2.技能目標(biāo)能夠識(shí)別EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。能夠使用診斷儀對(duì)EPS系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。能夠根據(jù)故障現(xiàn)象和數(shù)據(jù)流分析，確定故障原因并進(jìn)行修復(fù)。3.職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。4.思政目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注汽車技術(shù)的發(fā)展，樹(shù)立科技創(chuàng)新意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感，強(qiáng)調(diào)維修工作的準(zhǔn)確性和安全性。三、教學(xué)內(nèi)容8.1EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的種類EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部位的不同，主要分為三類：轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：轉(zhuǎn)矩傳感器、電動(dòng)機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)集成一體，安裝在轉(zhuǎn)向柱上。小齒輪助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：同樣，轉(zhuǎn)矩傳感器、電動(dòng)機(jī)、離合器和轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)集成一體，但具體安裝位置可能有所不同。齒條助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：轉(zhuǎn)矩傳感器單獨(dú)安裝在小齒輪處，電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)一起安裝在小齒輪另一端的齒條處，為齒條提供助力。8.2EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的構(gòu)造8.2.1扭矩傳感器扭矩傳感器通過(guò)磁性轉(zhuǎn)子和磁阻傳感元件反向運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)向力矩，并傳遞給控制單元。若信號(hào)失效，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)會(huì)逐步關(guān)閉，助力轉(zhuǎn)向力由控制單元通過(guò)替代值計(jì)算得出，故障警報(bào)燈亮起。8.2.2轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向柱上，與安全氣囊時(shí)鐘彈簧集成為一體，通過(guò)CAN總線將方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)向柱電控單元。若信號(hào)失效，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)模式，故障指示燈常亮。8.2.3電動(dòng)機(jī)的電源為提高轉(zhuǎn)向助力力矩，部分車輛采用27～34V的三相交流電壓作為電動(dòng)機(jī)電源。EPS控制單元內(nèi)設(shè)有逆變器，將蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為所需電壓，駕駛員操縱方向盤(pán)時(shí)，電機(jī)會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)向阻力自動(dòng)輸出可變電壓。8.3EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能原理主動(dòng)回正功能：當(dāng)駕駛員減少方向盤(pán)施力時(shí)，控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向力、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等評(píng)估出電機(jī)所需回正力，使車輪回到直線行駛方向。8.4EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障檢修故障案例：北京現(xiàn)代朗動(dòng)EPS故障燈點(diǎn)亮，轉(zhuǎn)向沉重。故障診斷：通過(guò)專用診斷儀讀取故障碼C1290（扭矩主信號(hào)故障），檢查數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)多項(xiàng)數(shù)據(jù)異常。經(jīng)分析，確認(rèn)為轉(zhuǎn)向角度及扭矩傳感器故障。故障排除：更換轉(zhuǎn)向柱總成，并進(jìn)行初始位置學(xué)習(xí)，故障排除。故障總結(jié)：此類故障多由傳感器信號(hào)傳送問(wèn)題引起，需更換轉(zhuǎn)向柱總成。維修中需注意，控制單元和驅(qū)動(dòng)電機(jī)不可互換，且需使用原廠診斷儀進(jìn)行初始位置學(xué)習(xí)。四、教學(xué)方法與手段1.采用講授法、演示法和討論法相結(jié)合的教學(xué)方法。2.利用多媒體教學(xué)資源，如PPT、視頻等，直觀地展示EPS系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理。3.通過(guò)實(shí)例分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握故障檢修的方法和流程。五、教學(xué)步驟1.導(dǎo)入新課（約5分鐘）通過(guò)提問(wèn)和討論，了解學(xué)生對(duì)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的了解程度，引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。2.講授新課（約70分鐘）按照教學(xué)內(nèi)容的順序，詳細(xì)講解EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向的種類、構(gòu)造、功能原理及故障檢修。通過(guò)PPT、視頻和實(shí)物展示，幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。3.實(shí)踐環(huán)節(jié)（約30分鐘）分組進(jìn)行EPS系統(tǒng)故障診斷的模擬實(shí)驗(yàn)，使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，分析故障原因。引導(dǎo)學(xué)生討論故障修復(fù)的方法，并進(jìn)行實(shí)際操作演示。4.課堂總結(jié)（約10分鐘）總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和建議，進(jìn)行互動(dòng)交流。六、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)1.組織學(xué)生進(jìn)行EPS系統(tǒng)實(shí)物拆裝和故障診斷實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。2.提供故障案例，讓學(xué)生分組進(jìn)行故障分析和修復(fù)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問(wèn)題的能力。七、教學(xué)資源1.教材：《汽車底盤(pán)電控系統(tǒng)構(gòu)造原理與檢修》2.多媒體資源：PPT、視頻（EPS系統(tǒng)介紹、故障診斷演示）3.實(shí)物資源：EPS系統(tǒng)實(shí)物、診斷儀、模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)八、作業(yè)與評(píng)價(jià)1.課后作業(yè)：編寫(xiě)一份關(guān)于EPS電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)種類、構(gòu)造及功能原理的報(bào)告。分析一個(gè)EPS系統(tǒng)故障案例，并給出故障修復(fù)方案。2.實(shí)操評(píng)價(jià)：根據(jù)學(xué)生在模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括故障診斷的準(zhǔn)確性、修復(fù)方法的正確性以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。3.小組評(píng)價(jià)：根據(jù)小組討論和協(xié)作的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)積極參與和貢獻(xiàn)。九、教學(xué)反思1.教學(xué)效果評(píng)估：通過(guò)課后作業(yè)和實(shí)操評(píng)價(jià)，了解學(xué)生對(duì)EPS系統(tǒng)知識(shí)的掌握情況和技能水平。收集學(xué)生的反饋意見(jiàn)，評(píng)估教學(xué)方法和手段的有效性。2.教學(xué)改進(jìn)建議：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題和困難，提出針對(duì)性的教學(xué)改進(jìn)建議，如增加實(shí)操環(huán)節(jié)的時(shí)間、提供更多的故障案例等。加強(qiáng)與汽車維修企業(yè)的合作，讓學(xué)生了解實(shí)際