1、 汽車底盤電控技術 課程（理論）教學任務書課程管理系（部）： 機電工程 教研室： 汽車檢測 任課教師： 鄧家林 班 級授課日期授課地點課時汽電12013.7北4042汽檢12033.7 北801課 題案例三、汽車電動轉向系統故障診斷及排除項目一：汽車轉向（EPS）系統檢測與維護 教學目標 1）了解汽車電控轉向系統結構組成； 2）熟悉汽車電控轉向系統工作原理； 3）掌握汽車電控轉向系統故障診斷方法； 4）熟悉維修手冊的使用方法； 5）學會對開汽車電動轉向系統進行檢測； 6）學會汽車電動轉向系統的診斷流程。教學任務 一、組織教學 考勤 二、導入： 提問? 三、教學內容： 一）汽車電動轉向系統概述；

2、 1.電動轉向系統概述2.電動轉向系統功能3.電動轉向系統種類 二）汽車電動轉向結構原理；1.電動轉向系統組成2.電動轉向系統原理 三） 汽車電動轉向使用維護；1.電動轉向系統檢查2.電動轉向系統診斷 考核內容與評價標準 一、考勤； 二、提問：抽5%；試題？ 注：1、教師每次課需攜帶教學任務書； 2、教學任務書交教研室存檔，系部檢查，教務處抽查。 汽車底盤電控技術 課程（實踐）教學任務書課程管理系（部）： 機電工程 教研室： 汽車檢測 任課教師： 鄧家林 班 級授課日期授課地點課時汽電12012.4南7商務實訓室4汽檢12032.6 南7商務實訓室課 題 實訓三：汽車制動防抱死系統（ABS）故

3、障診斷及排除 教學目標 1）學會查詢汽車維修手冊； 2）了解防抱死制動系統出現的常見故障現象； 3）掌握防抱死制動系統出現的常見故障現象的原因； 4）掌握使用汽車萬用表檢測電控元件性能及電路狀況，使用解碼儀診斷制動防抱死系統故障及排除 5）培養學生相互溝通能力； 6）培養學生團隊協作的能力； 7）培養學生的思維修能力；教學任務 一、組織教學 考勤 二、導入： 提問? 三、教學內容： 1.練習查詢三大車系的汽車維修手冊； 2.借助汽車維修手冊，掌握汽車防抱死制動系統出現的常見故障現象及分析其原因，并且可以進行一定程度的檢修操作； 3.使用汽車萬用表檢測防抱死制動系統的電控元件性能及電路狀況； 4

4、.使用汽車示波器檢測防抱死制動系統的電控元件性能及分析波形； 5.使用解碼儀診斷制動防抱死系統的常見故障及排除 考核內容與評價標準 一、考勤； 二、完成學習工單 注：1、教師每次課需攜帶教學任務書； 2、教學任務書交教研室存檔，系部檢查，教務處抽查。備 課 紙 2013 年級 汽電1201/檢舉1203 班 1 周 星期 P 課 題案例三、汽車電動轉向系統故障診斷及排除項目一：汽車轉向（EPS）系統檢測與維護 課 時2節教學目的 1）了解汽車電控轉向系統結構組成； 2）熟悉汽車電控轉向系統工作原理； 3）掌握汽車電控轉向系統故障診斷方法； 4）熟悉維修手冊的使用方法； 5）學會對汽車電動轉向系

5、統進行檢測； 6）學會汽車轉向系統的診斷流程。重 點 汽車轉向系統故障診斷方法難 點 學會汽車轉向系統的診斷流程教學方法1、課堂討論2、現場示范3、小結講評課 型理實一體作 業教后附記課時分配教學方法教 學 內 容組織教學3分鐘課前思考5分鐘 組織教學： 考勤 課程導入： 提問：講述你所知道現在車上汽車制動系統的技術？ 教學內容：項目一：汽車電控動力轉向系統檢測與維護 汽車電動轉向系統概述 一、電動轉向系統概述 在汽車的發展歷程中，轉向系統經歷了四個發展階段：從最初的機械式轉向系統（Manual Steering，簡稱MS）發展為液壓助力轉向系統（Hydraulic Power Steerin

6、g，簡稱HPS），然后又出現了電控液壓助力轉向系統（Electro Hydraulic Power Steering，簡稱EHPS）和電動助力轉向系統（Electric Power Steering，簡稱EPS）。 裝配機械式轉向系統的汽車，在泊車和低速行駛時駕駛員的轉向操縱負擔過于沉重，為了解決這個問題，美國GM公司在20世紀50年代率先在轎車上采用了液壓助力轉向系統。但是，液壓助力轉向系統無法兼顧車輛低速時的轉向輕便性和高速時的轉向穩定性，因此在1983年日本Koyo公司推出了具備車速感應功能的電控液壓助力轉向系統。這種新型的轉向系統可以隨著車速的升高提供逐漸減小的轉向助力，但是結構復雜、

7、造價較高，而且無法克服液壓系統自身所具有的許多缺點，是一種介于液壓助力轉向和電動助力轉向之間的過渡產品。到了1988年，日本Suzuki公司首先在小型轎車Cervo上配備了Koyo公司研發的轉向柱助力式電動助力轉向系統；1990年，日本Honda公司也在運動型轎車NSX上采用了自主研發的齒條助力式電動助力轉向系統，從此揭開了電動助力轉向在汽車上應用的歷史。 二、電動轉向系統功能 汽車轉向系統是指能夠按照駕駛員的意愿，使汽車改變或恢復其行駛方向的一套專設機構，傳統的轉向系主要由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構三部分組成。 汽車電控動力轉向系統的功能就是根據各傳感器的信號判斷駕駛意愿和車輛狀態信

8、息，借助于液壓系統的液體壓力或電動機驅動力來對車輪的轉向實現不同程度的助力，所以動力轉向系統也稱為轉向助力裝置。 一般電控動力轉向系統應滿足以下要求： （1）優越的操縱性 （2）合適的轉向力 （3）平順的回正性能 （4）要有隨動作用 （5）減小從道路表面傳來的沖擊 （6）工作可靠 與其它轉向系統相比，該系統突出的優勢體現在： 1、降低了燃油消耗； 2、增強了轉向跟隨性； 3、改善了轉向回正特性； 4、提高了操縱穩定性； 5、提供可變的轉向助力； 6、采用"綠色能源"，適應現代汽車的要求； 7、系統結構簡單，占用空間小，布置方便，性能優越；8、生產線裝配性好。 三、電動轉向系

9、統種類 我們常見的助力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。 1、機械液壓助力 機械液壓助力是我們最常見的一種助力方式，它誕生于1902年，由英國人Frederick W. Lanchester發明，而最早的商品化應用則推遲到了半個世紀之后，1951年克萊斯勒把成熟的液壓轉向助力系統應用在了Imperial車系上。由于技術成熟可靠，而且成本低廉，得以被廣泛普及。機械液壓助力系統的主要組成部分有液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方式是將一部分發動機動力輸出轉化成液壓泵壓力，對轉向系統施加輔助作用力，從而使輪胎轉向。 2、電子液壓助力 由于機械液壓助力需要大

10、幅消耗發動機動力，所以人們在機械液壓助力的基礎上進行改進，開發出了更節省能耗的電子液壓助力轉向系統。 這套系統的轉向油泵不再由發動機直接驅動，而是由電動機來驅動，并且在之前的基礎上加裝了電控系統，使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關，還與車速相關。機械結構上增加了液壓反應裝置和液流分配閥，新增的電控系統包括車速傳感器、電磁閥、轉向ECU等。 3、電動助力 EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫，即電動助力轉向系統。電動助力轉向系統是汽車轉向系統的發展方向。該系統由電動助力機直接提供轉向助力，省去了液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發動

11、機上的皮帶輪，既節省能量，又保護了環境。另外，還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點。正是有了這些優點，電動助力轉向系統作為一種新的轉向技術，將挑戰大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉向系統。 汽車電動轉向結構原理 一、電動轉向系統組成 電動助力轉向系統（Electric Power Steering，縮寫EPS）是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統，與傳統的液壓助力轉向系統HPS（Hydraulic Power Steering）相比，EPS系統具有很多優點。EPS主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電動機、減速機構和電子控制單元（ECU）等組成。 二、電動

12、轉向系統原理當操縱轉向盤時，裝在轉向盤軸上的轉矩傳感器不斷地測出轉向軸上的轉矩信號，該信號與車速信號同時輸入到電控單元。電控單元根據這些輸入信號，確定助力轉矩的大小和方向，即選定電動機的電流和轉向，調整轉向輔助動力的大小。電動機的轉矩由電磁離合器通過減速機構減速增矩后，加在汽車的轉向機構上，使之得到一個與汽車工況相適應的轉向作用力。 液壓式電控動力轉向系統是在普通動力轉向系統的基礎上增設了控制液體流量的電磁閥、檢測車輛信息的各種傳感器、以及電控單元（ECU）。目前液壓式EPS在轎車上應用較多，如上海大眾POLO、一汽大眾Audi A6等。 根據控制方式不同，液壓式電控動力轉向系統分為流量控制式

13、、反力控制式和閥靈敏度控制式三種形式。1）流量控制式電控液壓動力轉向系統 系統工作時，ECU根據車速傳感器、轉向角速度傳感器和控制開關等信號，給旁通流量控制閥通入不同占空比的信號，以控制其開啟程度，進而控制供油和回油管路之間的旁通油量，從而調整供給轉向器內部的轉向液的流量。當車輛高速行駛時，流過旁通流量控制閥電磁線圈上的平均電流大，閥的開度大，旁路液壓油量大，油泵向轉向器供油量減少，動力轉向控制閥靈敏度下降（傳力介質減少了），轉向助力作用降低，操縱轉向盤的轉向力增加；反之，閥開度變小，旁路液壓油量小，油泵向轉向器供油量增多，轉向助力作用提高，操縱轉向盤的轉向力減小。2）反力控制式電控液壓動力轉

14、向系統該系統的工作原理是：汽車轉向時，轉向盤上的轉向力通過扭力桿傳遞給小齒輪軸。當轉向力增大，扭力桿發生扭轉變形時，控制閥閥套和閥芯之間將發生相對轉動，于是就改變了閥套和閥芯之間油道的通、斷關系和工作油液的流動方向，從而實現不同的轉向助力作用。反力控制式EPS工作時，ECU根據車速的高低線性控制電磁閥的開度。 （1）當車輛停駛或速度較低時，ECU使電磁線圈的通電電流增大，電磁閥開口面積增大，經分流閥分流的液壓油通過電磁閥重新回流到儲油箱中，所以作用于柱塞16的背壓（油壓反力室壓力）降低。于是柱塞推動控制閥閥芯的力（反力）較小，因此只需要較小的轉向力就可使扭力桿扭轉變形，使轉向控制閥的閥套與閥芯

15、產生相對轉動而實現轉向助力作用。 （2）當車輛在中、高速區域轉向時，ECU使電磁線圈的通電電流減小，電磁閥開口面積減小，所以油壓反力室的油壓升高，作用于柱塞的背壓增大，于是柱塞推動控制閥閥芯的力增大。此時需要較大的轉向力才能使轉向控制閥的閥套與閥芯之間作相對轉動（相當于增加了扭力桿的扭轉剛度）而實現轉向助力作用，所以在中、高速時可使駕駛員獲得良好的轉向手感和轉向特性。反力控制式EPS具有較大的選擇轉向力的自由度，轉向剛度大，駕駛員能感受到路面情況，可以獲得穩定的操作手感等；其缺點是結構復雜，且價格較高。3）閥靈敏度控制式電控液壓動力轉向系統 閥靈敏度控制式電控液壓動力轉向系統（以下簡稱閥靈敏度

16、控制式EPS）是根據車速控制電磁閥直接改變動力轉向控制閥的油壓增益（閥靈敏度）來控制系統油壓，進而控制轉向助力的大小。 閥靈敏度控制式EPS的組成，該系統主要由轉向控制閥、轉向動力缸、儲油箱、電磁閥、車速傳感器和電子控制單元等組成，系統對轉向控制閥作了局部改進）所示，一般在控制閥閥套圓周上形成6條或8條溝槽，各溝槽利用閥部外體與泵、動力缸、電磁閥及儲油箱連接?？刂崎y的可變小孔分為低速專用小孔（1R、1L、2R、2L）和高速專用小孔（3R、3L）兩種，在高速專用可變孔的下邊設有旁通電磁閥回路。 汽車電動轉向使用維護 一、電動轉向系統檢查 一）檢修注意事項 1、應經常檢查轉向系統儲油罐油面以及油質

17、，如需添加更換或排氣應及時進行。 2、行駛過程中盡量避免將方向打到某一側極限，防止動力油泵負荷過大。 3、電控轉向系統發生故障時，通常不要打開ECU及各種電控元件的蓋子或盒子，以免造成ECU被靜電損壞。 4、檢修過程中一般按照可能性由大到小，檢查復雜程度由簡到難的順序進行，先對線路和傳感器等元件進行基本檢查，不要輕易更換ECU或拆卸管路。 二）電控轉向系統基本檢查 電控轉向系統裝配完畢后，應進行基本檢查，主要包括針對液壓系統的油量、油壓試驗，系統排氣，轉向油泵皮帶松緊度調整，以及電控部分及相關部件的工作狀態檢查等，以確定系統是否需要進一步檢修，保證轉向系統良好的工作性能。不同車型動力轉向系統的

18、檢查內容和方法基本類似，下面就以凌志LS400電控轉向系統為例講解電控轉向系統的基本檢查程序。 1初步檢查 在進行系統檢查之前，首先要根據車輛的具體情況初步的檢查一下輪胎氣壓（前輪：230kPa；后輪：250kPa）、前輪定位、懸架與轉向連接桿之間的潤滑情況、轉向系統接頭及懸架臂球頭等處是否正常，轉向柱管是否彎曲，轉向盤的自由間隙是否正常等。 2常規檢查 （1）檢查傳動帶 對于動力轉向泵傳動帶的檢查主要包括兩項內容： 一是傳動帶與帶輪配合位置的檢查。 二是傳動帶松緊度的檢查，利用豐田專用工具檢查，在95Nm的作用力矩下，皮帶的撓度為：運轉5min以下時：7.59.5mm；運轉5min以上時：9

19、13mm。 （2）檢查儲液罐液面高度 豐田汽車采用的轉向液壓油牌號為ATF DEXRON®，檢查油面高度時，保持車身水平位置，油溫80°C時進行。在發動機維持怠速運轉（約850r/min）的條件下，反復將轉向盤從左側打到右側再返回，使得油溫達到正常要求后，打開儲液箱，檢查液壓油有無泡沫或乳化現象，量油尺液面應在HOT范圍以內。 若在檢查系統無泄漏情況下需要補給液壓油，按規定號牌補給；若需更換液壓油，則先頂起轉向橋，從轉向油罐及回油管排出舊液壓油，并將轉向盤反復左、右轉至極限位置，直至舊液壓油排盡后12s后加注新液壓油。 （3）系統空氣排放 動力轉向系統在更換液壓油后和檢查轉向油罐中油位時發現有氣泡冒出時，說明系統內滲入了空氣，這將引起轉向沉重，前輪擺動，轉向噪聲等故障，必須對系統進行排氣，具體程序如下：架起轉向橋，發動機怠速運轉，反復向左、右轉動轉向盤到極限位置，直至轉向油罐內無氣泡冒出并消除乳化現象，表明液力