《新能源汽车电气技术》 学生手册 任务1-1 电动助力转向系统认知与检修 学生手册.docx

《新能源汽车电气技术》学生手册项目五新能源汽车其它辅助系统

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项目五新能源汽车其它辅助系统

本项目主要内容为新能源汽车其他辅助系统的结构、原理和检修，分为4个任务：

任务1电动助力转向系统认知与检修；

任务2自动起停系统认知与检修；

任务3车载局域网络系统认知与检修；

任务4车载互联系统认知与应用。

通过4个任务的学习，掌握新能源汽车电动助力转向系统、自动起停系统和车载互联系统的结构原理与检修。

任务1电动助力转向系统认知与检修

提出任务

提出任务

一辆北汽纯电动汽车，客户反映转向沉重，你的主管判断是助力转向控制器故障，需要更换，你能完成这个任务吗？

任务要求

任务要求

一知识要求

一

1.能够描述电动助力转向系统的作用与类型；

2.能够描述电动助力转向系统的结构组成与工作原理；

3.能够描述电动助力转向系统的检修方法。

二能力要求

二

1.能够正确分析并排除电动助力转向系统的常见故障；

2.能够更换电动助力转向系统控制器。

相关知识

相关知识

1.电动助力转向系统的作用与类型

转向系统是指由汽车驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构，能按照驾驶员的意图改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。

转向系统按有无助力可分为机械转向系和助力(动力)转向系两大类。

机械转向系统就是传统的没有助力的机械转向系统。

助力转向系统是利用发动机动能或蓄电池电能，经空气压缩机或电动机，转换为液体压力、气体压力或电动机输出的机械能，从而增加驾驶员操控转向轮的力。助力转向系统按传力介质的不同，可分为液压助力转向、气压助力转向和电动助力转向三大类。以下只介绍电动助力转向系统（EPS）。

新能源汽车电动助力转向系统与传统汽车的电动助力转向系统基本相同。由于纯电动汽车取消了发动机，不能通过发动机驱动液压助力油泵的方式来实现液压助力。因此，大多数纯电动汽车采用电动助力转向系统，即在原机械转向系统基础上安装一个电机，作为转向的辅助动力。

电动助力转向系统根据助力电机的安装位置不同，又可以分为转向轴助力式、齿轮助力式、齿条助力式3种。转向轴助力式EPS的电动机固定在转向轴一侧，通过减速机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。齿轮助力式EPS的电动机和减速机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮助力转向。齿条助力式EPS的电动机和减速机构则直接驱动齿条提供助力。如图5-1-1所示按分类一共有三种形式，转向轴助力式，齿轮助力式和齿条助力式。

图5-1-1电动助力转向系统类型

2.电动助力转向系统的结构组成和工作原理

如图5-1-2所示，电动助力转向系统由转向机(含转向轴柱和减速机构等)、电动机、转矩传感器、EPS控制器等部件组成。EPS控制器根据各传感器输出的信号计算所需的转向助力，并通过功率放大模块控制助力电动机的转动，电动机的输出经过减速机构减速增矩后，驱动齿轮齿条机构产生相应的转向助力。

（1）转向机、转向柱轴、减速机构

转向机与传统的机械转向相同，在转动转向盘的同时，帮助驾驶员用力，以减轻驾驶员转向时的用力程度，达到使驾驶员开车时轻松、方便的目的。

图5-1-2电动助力转向系统组成

如图5-1-3a）所示。电动机、减速机构和转矩传感器都安装在转向柱轴上，转矩传感器为感应式电阻传感器。

减速机构通过蜗杆和涡轮降低直流电动机的转速并将其传送到转向柱轴，蜗杆由滚珠轴承支承以减小噪声和摩擦。

（2）电动机

EPS系统采用的电动机为小型直流电动机，因此也称DC电动机，可以根据EPS控制器的信号产生转向助力。

如图5-1-3b）所示。直流电动机包括转子、定子和电动机轴，电动机产生的转矩通过联轴器传到蜗杆，转矩又通过涡轮传送到转向柱轴。

a）转向轴柱b）电动机及减速机构

图5-1-3转向柱轴和直流电动机及减速机构

（3）转矩传感器

转矩传感器检测扭力杠杆的扭曲程度，转换为电信号来计算扭力杆上的转矩，并将信号传输给EPS控制器。

在输入轴上安装有检测环1和检测环2，而检测环3安装在输出轴上，输入轴和输出轴通过扭力杆连接在一起，检测线圈和校正线圈位于各检测环外侧，不经接触可形成励磁电路。检测误差1和检测误差2的功能是校正温度误差，它们可以检测校正圈中的温度变化并校正温度变化引起的误差。

检测线圈通过对偶电路可以输出2个信号VT1（转矩传感器信号1）和VT2（转矩传感器信号2）。ECU根据这两个信号控制助力大小，同时检测传感器故障。

（4）EPS控制器

EPS控制器根据各传感器（包括车速传感器）发出的信号，起动转向柱上的电动机来提供转向助力。

电控助力转向系统工作原理，如图5-1-4、图5