《新能源汽車底盤技術(shù)》任務(wù)3-1-2EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析

項目三轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢修任務(wù)二EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析知識目標(biāo)：1）了解電動助力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點；2）熟悉電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)及工作原理；2）掌握電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)檢修流程。技能目標(biāo)：1）具有正確制定電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)檢修流程的能力。2）具有依據(jù)維修手冊，對電動轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與排除的能力。素質(zhì)目標(biāo)：1）通過與小組其他成員合作，完成電動轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障診斷。2）養(yǎng)成7S的工作習(xí)慣。3）培養(yǎng)一定的邏輯推理能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成1.傳感器（1）轉(zhuǎn)矩傳感器轉(zhuǎn)矩傳感器的作用是采集駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小，經(jīng)過處理后輸入ECU。該信號是EPS的主要控制信號之一。駕駛員轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動，帶動磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，扭力桿(扭轉(zhuǎn)桿)在轉(zhuǎn)向柱帶動下拖動小齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而推動齒條運動。因為轉(zhuǎn)向時扭力桿的扭轉(zhuǎn)使磁性轉(zhuǎn)子與利用磁阻效應(yīng)的傳感頭錯開，所以通過磁阻元件的磁通量發(fā)生變化,這種變化經(jīng)放大后輸入EPS。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成1.傳感器（2）轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)角傳感器的作用是采集駕駛員施加在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向角度與角速度的信號，經(jīng)處理后輸入ECU，如圖3-10所示。該信號為EPS的主要控制信號之一。當(dāng)該信號失效時，應(yīng)急運轉(zhuǎn)模式啟動，由替代值代替，電子助力轉(zhuǎn)向仍然起作用，只不過故障指示燈常亮。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成1.傳感器（3）電流傳感器電流傳感器位于ECU內(nèi)，檢測電機(jī)回路的電流。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成2.電動助力轉(zhuǎn)向控制單元（ECU）

ECU是EPS的控制核心，它根據(jù)各傳感器的輸人信號進(jìn)行計算分析，得出控制參數(shù)的最佳值，然后發(fā)出控制指令給電機(jī)，控制其動作，如圖3-11所示。ECU的控制系統(tǒng)與控制算法也是EPS的關(guān)鍵技術(shù)之一，要求控制系統(tǒng)抗干擾性好，能進(jìn)行實時控制，還應(yīng)具有安全保護(hù)和故障自診斷功能等。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析一、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成3.電機(jī)電機(jī)的作用是根據(jù)ECU的控制指令輸出適宜的助力轉(zhuǎn)矩，它是EPS的動力源，如圖3-12所示。汽車轉(zhuǎn)向時的路感和電機(jī)的性能密切相關(guān)，要求小轉(zhuǎn)角時助力增加慢、大轉(zhuǎn)角時助力增加快、低速時助力大、高速時助力小，而且轉(zhuǎn)向輪對轉(zhuǎn)向盤的跟隨性好。電機(jī)是EPS的關(guān)鍵技術(shù)之一，要求具有控制性能好、轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩高、響應(yīng)快、波動小、尺寸小及可靠性高等特點。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析二、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理

電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)工作原理如圖3-13所示，它借助電機(jī)對轉(zhuǎn)向軸實現(xiàn)助力作用。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、助力機(jī)械裝置、轉(zhuǎn)向助力電機(jī)及控制單元組成。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析三、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析EV450轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖如圖3-14所示。EPS系統(tǒng)電源電路包括B+和IG，分別為B+→AM01→IP36/1和IG1→IF23→IP35a/5，EPS模塊通過V-CAN接收方向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、車速等信號，判斷車輛行駛狀態(tài)，計算轉(zhuǎn)向助力電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，向電機(jī)提供工作電流。EPS故障指示燈位于組合儀表上，通過點亮來通知駕駛員EPS發(fā)生故障，EPS控制模塊檢測系統(tǒng)有故障，通過V-CAN向組合儀表發(fā)送請求指示燈啟亮信息。組合儀表檢測到與EPS控制模塊之間的通訊丟失，也會點亮故障指示燈。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施1.確認(rèn)故障現(xiàn)象打開點火開關(guān)，儀表EPS故障指示燈常亮，其他功能正常。2.執(zhí)行高壓斷電操作關(guān)閉點火開關(guān)，斷開蓄電池負(fù)極，并可靠放置，等待5min以上，斷開直流母線，使用萬用表驗電，確保母線電壓小于50V。3.利用故障診斷儀診斷故障連接故障診斷儀，按下一鍵啟動開關(guān)，打開故障診斷儀，讀取故障碼和數(shù)據(jù)流。車輛下電后，清除故障碼；車輛再次上電后，使用診斷儀再次讀取故障碼并和之前的故障碼進(jìn)行對比，分析故障碼的性質(zhì)。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測1）測量輔助蓄電池電壓，萬用表紅黑表筆分別接蓄電池正負(fù)接線柱。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測2）檢查方向盤轉(zhuǎn)角傳感器供電保險IF28電阻。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測3）使用萬用表測試IF28輸出端對地電阻，注意電阻要斷電進(jìn)行測量。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測4）檢查轉(zhuǎn)向傳感器電源、接地線路，使用萬用表電壓擋檢測IP41a供電電壓，注意0N檔測量。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測5）使用萬用表電阻擋檢查接地端子接地電阻，注意電阻要斷電進(jìn)行測量。EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析四、任務(wù)實施4.故障檢測6）檢查EPS控制模塊與方向盤扭矩輸入傳感器之間線路，使用萬用表測試I