汽车车身控制系统检修 教学课件 作者 陈新 潘天堂 主编模块四　.ppt

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1、模块四汽车电子转向EPS控制电路检修任务1EPS系统认知任务2君达牌汽车转向系统的检修任务3奇瑞A3车电动助力转向系统检修任务1EPS系统认知任务目标理解电动助力转向系统的组成，结构特点与工作原理。掌握电子转向系统的故障诊断基本方法。学会检测电动助力转向系统的常见故障。下一页返回任务1EPS系统认知一、EPS的组成EPS由机械转向器、驱动电机、减速机构、方向盘扭矩传感器、车速传感器及电控单元(包括控制单元和驱动单元)等组成，如图4-1。图4-1汽车EPS的组成1一转向盘;2一输入轴;3一ECU;4一电

2、动机;5一电磁离合器6一转向齿条;7一横拉杆;8一转向轮;9一输出轴;10一扭力杆11一扭矩传感器;12一转向齿轮任务1EPS系统认知二、EPS的工作原理汽车在转向时，转矩传感器会检测到驾驶员施加在转向盘上的力矩和转动的方向，这些信号通过数据总线发给电子控制单元，电子控制单元根据转向盘的转动力矩、拟转动的方向以及车辆速度等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要，输出相应大小的转向助力矩来产生助力。当不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出信号指令，系统处于休眠状态等待调用

3、。同时，电子控制单元根据车辆速度信号，通过控制助力电机的输出扭矩来实现转向助力，减少驾车者在低速行驶时方向盘“沉”和高速行驶时方向盘“飘”的感觉。当操纵转向盘时，装在转向柱上的转矩传感器不断测出转向柱上的转矩，并由此产生一个电压信号，该信号与车速信号同时输入电子控制单元，由电子控制单元中的微机根据这些输入信号进行运算处理，确定助力转矩的大小与方向，即选定电动机的电流/电压和方向，调整转向的辅助助力。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，施加在汽车的转向机构上，使之得到一个与汽车转向状态相适应

4、的转向作用力。下一页返回任务1EPS系统认知三、扭矩传感器扭矩传感器的功能是测量驾驶员作用在方向盘上的力矩大小和方向，以及方向盘转角的大小和方向。为了实现上述目的该装置使用一个电位计，这种电位计输出两个彼此独立的系统扭矩信号，即主信号和副信号，控制器同时监控两个信号，并用副信号来检查主信号是否正确。目前在实际中用得较多的是在转向轴位置加一拉杆，通过拉杆检测输入轴和输出轴的相对扭转位移得到扭矩。扭杆式电位计传感器其结构如图4-2所示。下一页返回图4-2扭杆式扭矩传感器结构图1一齿轮;2一差分变速器;3一

5、接口电路;4一转矩输入轴;5一扭力杆;6一传动齿轮;7一直流发电机;8一凸块;9一滑套;10一变压器绕组任务1EPS系统认知另外也有采用体积小、精度高的非接触式扭矩传感器。其原理是:当输入轴与输出轴之间发生相对扭转位移时，磁极环之间的空气间隙发生变化，从而引起电磁感应系数变化，其结构如图4-3所示。下一页返回图4-3非接触式扭矩传感器1一检测环;2一检测线圈;3一输入轴;4一输出轴任务1EPS系统认知四、助力电机作为EPS的助力源，电动机的功能是根据电子控制单元的指令输出适宜的辅助扭矩。我们选用无刷永

6、磁直流电动机。其最大电流为30A左右，额定电压为12V，额定转矩为10NM左右。这种电动机具有运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点。助力电动机的功用是根据控制器的指令产生相应的转矩输出。助力电动机对EPS系统性能的影响很大，是EPS的关键部件之一。转向助力用直流电动机需要正反转控制，其正反转控制原理，如图4-4所示。下一页返回图4-4助力电机正反转控制原理图任务1EPS系统认知五、电磁离合器如图4-5，为单片干式电磁离合器的工作原理图:当电磁离合器控制电流通过滑环进入电磁离合器线圈时，主动轮

7、产生电磁吸力，带花键的压板被吸引，并与主动轮压紧，于是电动机的助力经过输出轴、主动轮、压板、花键和从动轴传递给执行机构。EPS中的电磁离合器主要是起到安全保护的作用，当EPS发生故障、助力电机工作电流过大等情况下，电磁离合器会及时切断，汽车仍可以以传统的机械转向装置进行工作，从而保障整个系统和行车的安全。下一页返回图4-5电磁离合器工作原理1一滑环;2一线圈;3一压板;4一花键;5一从动轴6一主动轮;7一滚珠轴承任务1EPS系统认知六、减速机构EPS的助力减速机构与电动机相连，是放大电动机的输出扭矩，

8、将其传递至转向柱上的重要组成部分，在系统中占有重要位置。图4-7所示即为日本铃木公司奥拓汽车助力转向用转矩传感器与减速机构的安装实例。图中的3、9、10为减速机构。下一页返回图4-7蜗轮蜗杆式减速机构1一转矩传感器;2一控制臂;3一输入轴;4一扭杆;5一滑块;6一球槽;7一滑环;8一钢珠;9一蜗轮;10一蜗杆;11一电磁离合器;12一电动机任务1EPS系统认知七、车速传感器车速传感器常采用电磁感应式。当汽车行驶时，固定在变速箱内侧的齿轮盘转动，与固定在变