新能源汽車電氣技術 課件 6-1 了解電動助力轉向系統(tǒng)的功能并更換組件

TIME：2022任務一

了解電動助力轉向系統(tǒng)的功能并更換組件能力模塊六掌握電動助力轉向系統(tǒng)知識及信號測量方法《新能源汽車電氣技術》□掌握電動助力轉向系統(tǒng)的基本組成?！跏煜じ鹘M件的結構和功能?！跄芡ㄟ^維修手冊更換電動助力轉向系統(tǒng)相關組件?！醌@得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創(chuàng)新意識?！蹙哂辛己玫膱F隊協(xié)作精神和較強的組織溝通能力?！蹙邆淞己玫穆殬I(yè)道德，尊重他人勞動，不竊取他人成果。任務目標重點：1、能夠理解C-EPS系統(tǒng)電路原理圖2、能夠理解C-EPS電子控制單元引腳定義難點：

1、能夠完成轉向器的更換。重難點任務導入

電動助力轉向系統(tǒng)能夠極大地提高車輛的操控性，轉向系統(tǒng)由DC-DC輸出端12V電源給轉向電機提供電源燃油經濟性，因此電動機只在需要動力轉向時才消耗能量。此外，與傳統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)不同，EPS在維修方面有很大的優(yōu)勢，它不需要管路、泵、滑閥和轉向液壓油。通過本任務的學習，熟悉電動助力轉向系統(tǒng)的功能并能更換相關組件。任務分組PARTONE電動助力轉向系統(tǒng)概述PARTTWO比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)PARTTHREE秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項目錄CONTENTS獲取信息PART01電動助力轉向系統(tǒng)概述一、電動助力轉向系統(tǒng)概述許多傳統(tǒng)車輛都安裝了電動助力轉向系統(tǒng)。新能源汽車也采用電動助力轉向系統(tǒng)（EPS），因為電動助力轉向系統(tǒng)完全是獨立于發(fā)動機運作的。仍有少數(shù)混合動力汽車使用電動液壓式助力轉向系統(tǒng)。電動助力轉向系統(tǒng)自1988年首次在日本鈴木汽車公司的塞爾沃轎車上使用以來，各大汽車公司都競相推出自己的EPS。與液壓動力轉向系統(tǒng)相比，EPS可謂是“按需型”系統(tǒng)，只在轉向時消耗較少的能量，整車燃料消耗量約下降3％。EPS結構緊湊，易于布置，具有簡單化、輕量化和轉向隨動性好等特性。PART02比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)二、比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)電動助力轉向系統(tǒng)EPS系統(tǒng)，是指利用EPS電機提供轉向動力，輔助駕駛員進行轉向操作的轉向系統(tǒng)。該系統(tǒng)和其他控制系統(tǒng)一樣，是由扭矩轉角傳感器、車速傳感器、控制器（EPS電子控制單元）、執(zhí)行器（EPS電機）以及相關機械部件組成。EPS系統(tǒng)是在機械轉向系統(tǒng)的基礎上，將最新的電子技術和高性能的電機控制技術應用于汽車轉向系統(tǒng)。EPS系統(tǒng)在原有汽車轉向系統(tǒng)的基礎上，改造并且增加了以下幾個部分：EPS電子控制單元、扭矩及轉角傳感器、EPS電機等。系統(tǒng)的傳動機構采用電機驅動，取代了傳統(tǒng)機械液壓機構。它能夠在各種環(huán)境下給駕駛員提供實時轉向盤助力。二、比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)EPS系統(tǒng)通常由以下幾部分組成：1.扭矩及轉角傳感器；2.車速傳感器；3.EPS電子控制單元；4.EPS電機；5.相關機械結構。EPS系統(tǒng)由EPS電機提供助力，助力大小由EPS電子控制單元實時調節(jié)與控制。根據(jù)車速的不同提供不同的助力，改善汽車的轉向特性，減輕停車泊位和低速行駛時的操縱力，提高高速行駛時的轉向操縱穩(wěn)定性，進而提高了汽車的主動安全性。某汽車電動助力轉向系統(tǒng)結構圖

（一）EPS系統(tǒng)的主要功能功能一功能三功能二EPS的助力特性屬于車速感應型，即在同一轉向盤力矩輸入下，電機的目標電流隨車速的變化而變化。EPS電機根據(jù)轉向盤偏離方向施加助力轉矩。助力控制功能車輛高速行駛時，通過控制阻尼補償電流進行阻尼控制，增強駕駛員路感，改善車輛高速行駛情況下轉向的穩(wěn)定性。阻尼控制功能EPS系統(tǒng)在機械轉向機構的基礎上，增加了EPS電機和減速機構。EPS系統(tǒng)通過EPS電子控制單元對EPS電機進行轉向回正控制?；卣刂乒δ埽ǘ〦PS系統(tǒng)工作原理汽車轉向時，扭矩及轉角傳感器把檢測到的扭矩及角度信號的大小、方向經處理后傳給EPS電子控制單元，EPS電子控制單元同時接收車速傳感器檢測到的車速信號，然后根據(jù)車速傳感器、扭矩及轉角傳感器的信號決定電機的旋轉方向和助力扭矩的大小。同時電流傳感器檢測電路的電流，對驅動電路實施監(jiān)控，最后由驅動電路驅動電機工作，實施助力轉向。EPS系統(tǒng)工作原理如左圖所示。（三）C-EPS系統(tǒng)電路原理圖EPS系統(tǒng)電氣原理圖（三）C-EPS系統(tǒng)電路原理圖C-EPS線束端引腳定義（測試端視圖）電機電源整車信號（三）C-EPS系統(tǒng)電路原理圖C-EPS電子控制單元板端引腳定義（三）C-EPS系統(tǒng)電路原理圖C-EPS電子控制單元板端引腳定義PART03秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項本車配備有安全氣囊（SRS），包括前排雙安全氣囊、側安全氣囊和側安全氣簾。如果不按正確的次序操作，可能會引起安全氣囊在維修過程中意外打開，并導致嚴重的事故。故維修之前（包括零件的拆卸或安裝、檢查或更換），一定要閱讀安全氣囊系統(tǒng)的注意事項。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項本車電動助力轉向系統(tǒng)帶有主動回正控制功能及遙控駕駛功能，轉向系統(tǒng)（包括電動助力轉向管柱總成、中間軸總成、機械轉向器總成、EPS電子控制單元總成等)中任一零部件經過拆換后，需重新進行車輛四輪定位，并標定轉角信號，同時標定ESP轉角信號。標定轉角以后，車輛重新上ON檔電源清除殘留故障碼。注意：轉角信號標定前，禁止進行遙控駕駛操作，否則可能會引起嚴重損壞故障；用診斷儀進行標定操作時，把手離開轉向盤，轉向盤不能受外在力的影響，否則可能會引起嚴重損壞故障。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項方向盤轉角信號標定流程點擊控制單元

點擊ESC網三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項方向盤轉角信號標定流程

選擇電動助力轉向

點擊特殊功能三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項方向盤轉角信號標定流程

注意車輛要經過四輪定位方可標定三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項方向盤轉角信號標定流程

三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項避免撞擊電動助力轉向管柱總成，特別是傳感器、EPS電子控制單元、EPS電機和減速機構。如果電動助力轉向管柱總成跌落或遭受嚴重沖擊，需要更換一個新的電動助力轉向管柱總成。1移動電動助力轉向管柱總成時，請勿拉拽線束。在從轉向器上斷開轉向管柱或者中間軸之前，車輪應該保持在正前方向，車輛處于斷電狀態(tài)，否則，會導致轉向管柱上的時鐘彈簧偏離中心位置，從而損壞時鐘彈簧。23三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項斷開轉向管柱或者中間軸之前，車輛處于斷電狀態(tài)。斷開上述部件后，不要移動車輪。不遵循這些程序會使某些部件在安裝過程中定位不準。4轉向盤打到極限位置的持續(xù)時間不要超過5秒鐘，否則可能會損壞助力電機。5三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項在進行轉向系統(tǒng)的故障排查時，根據(jù)車輛表現(xiàn)出來的癥狀，需要一一的進行故障原因的分析。如上表所示。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項確定故障類型后，進行故障分析和排查，具體的故障分析和排查方法如下表所示。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項。確定故障類型后，進行故障分析和排查，具體的故障分析和排查方法如下表所示。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項。確定故障類型后，進行故障分析和排查，具體的故障分析和排查方法如下表所示。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項。確定故障類型后，進行故障分析和排查，具體的故障分析和排查方法如下表所示。三、秦EV轉向系統(tǒng)維修注意事項工作計劃工作計劃步驟作業(yè)內容負責人1

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表3-1-6工作方案表進行決策1.各組派代表闡述資料查詢結果。2.各組就各自的查詢結果進行交流，并分享技巧。3.教師結合各組完成的情況進行點評，選出最佳方案。

任務實施

一、任務準備（一）設備及工具準備表2-1-4設備及工具準備序號設備及工具名稱數(shù)量1四輪定位儀1個2絕緣防護套裝1套3絕緣工具套裝1套4常規(guī)工具套裝1套5比亞迪秦EV整車1輛（二）場地準備1.任務實施前，需要做好場地防護準備，檢查實訓場地和設備設施是否存在安全隱患，如發(fā)現(xiàn)不正常的地方，需及時報告老師或實驗員進行處理后，方可實施任務。2.本實訓任務用到實車，任務實施前需要在車輛周圍圍上隔離帶，并擺上注意安全提示牌。一、任務準備（三）安全防護準備（四）其他輔助準備1.檢測各個設備以及所需要器材是否完好；2.涉及到高壓安全操作，務必做好充分防護操作。1.汽車維修手冊2.教材3.實訓工作頁4.筆5.車輛檢查，并填寫表1-1-22。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項本車配備有空氣囊（SRS），包括前排雙空氣囊、側空氣囊和側安全氣簾。如果不按正確的次序操作，可能會引起空氣囊在維修過程中意外打開，并導致嚴重的事故。故維修之前（包括零件的拆卸或安裝、檢查或更換），一定要閱讀空氣囊系統(tǒng)的注意事項。1本車電動助力轉向系統(tǒng)帶有主動回正控制功能及遙控駕駛功能，轉向系統(tǒng)（齒輪齒條式電動助力轉向器總成等）經過拆換后，需重新進行車輛四輪定位，并標定扭矩轉角信號，同時標定EPS轉角信號。標定扭矩、轉角以后，車輛重新上ON檔電源清除殘留故障碼。21.更換注意事項二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項1.更換注意事項二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟一：斷開萬向節(jié)前，必須拆除轉向盤。否則，可能會損壞時鐘彈簧。2.更換電動助力轉向器總成流程步驟二：拆轉向盤。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟三：拆卸萬向節(jié)防塵罩總成I，斷開管柱與轉向器的連接萬向節(jié)防塵罩總成Ⅱ與前圍板過盈壓緊，落下轉向器后，萬向節(jié)防塵罩總成Ⅱ與前圍板即可分離。斷開管柱與轉向器，如下圖所示。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟四：拆卸前輪。2.更換電動助力轉向器總成流程步驟五：拆掉擺臂與擺臂球頭銷總成的安裝螺栓和螺母。步驟六：分離左/右側外拉桿總成與轉向節(jié)的連接。步驟七：拆下開口銷和六角開槽螺母。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟八：從轉向節(jié)上分離左/右側外拉桿總成。如下圖所示為分離左/右側外拉桿總成與轉向節(jié)的連接示意圖。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟九：拆掉穩(wěn)定桿拉桿球頭總成；2.更換電動助力轉向器總成流程步驟十：用舉升設備頂住副車架主體總成，拆掉副車架主體以及前副車架前、后安裝支架與車身的八個連接螺栓。（參照前副車架總成拆卸流程）；步驟十一：拆掉橫向穩(wěn)定桿總成。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟十二：拆卸機械轉向器帶橫拉桿總成。如下圖所示，為緊固件所在位置圖示。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟十三：固定機械轉向器帶橫拉桿總成。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟十四：拆卸左側外拉桿總成。如下圖所示，為拆卸電動助力轉向器帶橫拉桿總成的裝配標記。（a）在左外拉桿總成與內拉桿上做好裝配標記。（b）拆卸左外拉桿總成與拉桿鎖緊螺母。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟十五：拆卸右側外拉桿總成

提示：執(zhí)行與左側相同的操作流程。2.更換電動助力轉向器總成流程二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟一：檢查左側橫拉桿外球頭。（a）將左側橫拉桿外球頭固定在臺鉗上。

小心：不要過度緊固臺鉗?。╞）將螺母安裝至雙頭螺栓。（c）前后晃動螺栓5次。（d）將扭矩扳手放置螺母上、以3-5秒種一圈的速度連續(xù)轉動球節(jié)、并檢查轉動過程中是否有卡滯等異常現(xiàn)象。

提示：如果轉動過程中有卡滯等異?，F(xiàn)象，換上新的左側橫拉桿外球頭。3.轉向系統(tǒng)的檢查二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟二：檢查右側橫拉桿外球頭。

提示：執(zhí)行與左側相同的操作程序。3.轉向系統(tǒng)的檢查步驟三：檢查轉向器空載力矩。

用扭矩扳手檢查轉向器空載力矩是否有卡滯等異?，F(xiàn)象。

小心：檢查轉向器齒條中心位置附近。

提示：如果轉向器空載力矩有卡滯等異?，F(xiàn)象，換上新的轉向器總成。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟四：波紋防塵罩的檢驗。

用專用工具，轉動小齒輪，檢查左右防塵罩是否有龜裂或者損傷。

提示：如果齒條波紋防塵罩有龜裂或者損傷，更換新的齒條波紋防塵罩及卡箍。3.轉向系統(tǒng)的檢查步驟五：轉向橫拉桿球頭端防塵罩的檢查

用手指用力壓防塵罩，檢查在防塵罩上是否有龜裂或者損傷。

提示：如果防塵罩上有龜裂或者損傷，則要更換轉向橫拉桿外球頭。二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟一：安裝左外拉桿總成。

將拉桿鎖緊螺母和左外拉桿總成連接到轉向器上。如下圖所示，為安裝電動助力轉向器帶橫拉桿總成。

提示：調整前束后擰緊鎖緊螺母，力矩70N?m。4.轉向系統(tǒng)的安裝二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟二：安裝右外拉桿總成。

提示：執(zhí)行與左側相同的操作流程。4.轉向系統(tǒng)的安裝二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟三：安裝機械轉向器帶橫拉桿總成。

用緊固件將機械轉向器帶橫拉桿總成安裝至前副車架總成上。

注意：螺栓需要從后往前安裝。

緊固力矩：90N·m4.轉向系統(tǒng)的安裝二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟四：安裝穩(wěn)定桿及拉桿球頭總成。4.轉向系統(tǒng)的安裝步驟五：安裝前副車架總成。（參考前副車架總成裝配流程）二、實施步驟（一）比亞迪秦EV電動助力轉向系統(tǒng)組件的更換流程及注意事項步驟六：連接左外拉桿總成。

（a）用六角開槽螺母將左外拉桿總成連接左轉向節(jié)。

緊固力矩：50