智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控底盤檢修 課件 項目3-5 智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與檢修、智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)檢修、智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)裝調(diào)與檢修

項目三

智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝調(diào)與檢修智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拆裝目錄任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)試智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修【項目描述】

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了以下幾個階段：機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機械轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向全動力轉(zhuǎn)向機械轉(zhuǎn)向（MS）液壓助力轉(zhuǎn)向（HPS）電控液壓助力轉(zhuǎn)向（EHPS）電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）線控轉(zhuǎn)向（SBW）【項目描述】

目前，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS在我國已經(jīng)進入批量生產(chǎn)階段，并裝配在各類汽車上，且國內(nèi)外可以提供量產(chǎn)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的企業(yè)很多。

考慮電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受限于安裝空間、力傳遞特性、角傳遞特性等諸多因素，不能自由設(shè)計和實現(xiàn)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運而生，該系統(tǒng)將給汽車轉(zhuǎn)向特性的設(shè)計帶來無限的空間，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展的重大變革。下圖為2019-2025年我國線控制向產(chǎn)品市場規(guī)模預(yù)測。【項目描述】

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，可將線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過VCU與計算平臺結(jié)合起來，通過計算平臺替代駕駛員（操作轉(zhuǎn)向盤等）向汽車發(fā)送轉(zhuǎn)向意圖，當(dāng)環(huán)境感知傳感器檢測到汽車所在車道前方有路障時，環(huán)境感知傳感器將路障大小、距離等信息傳遞給計算平臺，計算平臺分析后，向VCU發(fā)送執(zhí)行轉(zhuǎn)向信號，VCU將信號再次處理后，發(fā)送給線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)命令實現(xiàn)汽車的自動轉(zhuǎn)向，防止汽車撞到路障引發(fā)交通事故，如圖所示。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除了實現(xiàn)汽車的自動避障外，還可以實現(xiàn)汽車的自動泊車、車道保持等功能?！局R脈絡(luò)圖】01智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拆裝【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.養(yǎng)成拆卸安裝過程中良好的勞動習(xí)慣。2.養(yǎng)成應(yīng)用技術(shù)資料完成結(jié)構(gòu)認(rèn)知自學(xué)的職業(yè)能力。3.能夠通過實踐項目養(yǎng)成團隊協(xié)作意識。知識目標(biāo)：1.了解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能。2.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。3.了解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作特點及應(yīng)用。能力目標(biāo)：1.能夠制定線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拆裝計劃。2.能夠正確使用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拆裝工具。3.能夠獨立拆裝線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件。【任務(wù)導(dǎo)入】有一輛智能網(wǎng)聯(lián)實訓(xùn)汽車，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要拆裝進行故障診斷維修，你作為某企業(yè)底盤線控裝調(diào)人員。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造、工作原理及檢修等相關(guān)知識，完成線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝與故障診斷?！局R準(zhǔn)備】汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)指的是用來改變或保持汽車行駛方向的一系列裝置，早期汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為機械式轉(zhuǎn)向，完全靠人力進行轉(zhuǎn)向，為協(xié)助駕駛員進行汽車方向調(diào)整，減輕打轉(zhuǎn)向盤的用力強度，從而進一步發(fā)展出了助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，共經(jīng)歷了機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（MS）、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）、電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS）和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）幾個階段。

現(xiàn)如今，乘用車上以EPS為主流，商用車上以HPS為主流。將來智能駕駛時代將更為側(cè)重開發(fā)軟件層面的高級功能，包括車道保持功能、主動轉(zhuǎn)向提示、自動泊車、車道偏離預(yù)警、自動避讓等高級駕駛輔助技術(shù)，實現(xiàn)從“助力”向“智能”升級的過程，特別是在自動駕駛L4級階段，線控形式的EPS將有望成為主流。【知識準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）以電子方式將指令傳輸給執(zhí)行器來進行轉(zhuǎn)向操作，即雙模自動駕駛汽車上，采用人工駕駛模式時，把駕駛?cè)宿D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的角度，經(jīng)過傳感器發(fā)送給ECU,ECU處理后將電子指令直接發(fā)送給轉(zhuǎn)向機，轉(zhuǎn)向機根據(jù)指令要求來驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。

【知識準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能SBW的發(fā)展與EPS一脈相承，其所用到的關(guān)鍵部件在EPS中一樣有應(yīng)用，由于取消了轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)之間的機械連接，SBW系統(tǒng)相對于EPS需要有冗余功能。SBW改善了駕駛特性并增強了操縱性，具備舒適性好、響應(yīng)速度快、安全性高、與車道保持輔助等輔助駕駛功能配合更好的優(yōu)點。線控轉(zhuǎn)向很好地滿足了汽車智能化對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在控制精確度、可靠性等方面的更高要求，將成為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流趨勢?！局R準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類目前，能適應(yīng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求的主要有電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）。1.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）優(yōu)點：設(shè)計和構(gòu)造簡便，其助力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān)，能夠讓轉(zhuǎn)向盤在低速時更輕盈，高速時更穩(wěn)定。缺點：需要長期保留機械裝置，以保證冗余度，否則萬一電子設(shè)備失效容易造成不良后果。圖

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類根據(jù)輔助電機的位置不同，可以將EPS分為三種不同的形式：柱輔助型（C-EPS），齒輪輔助型（P-EPS）和齒條輔助型（R-EPS）。圖

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的分類【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類（1）柱輔助型安裝位置：安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，在轉(zhuǎn)向管柱下面連接的是一個機械式的轉(zhuǎn)向機，電機助力的轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)向管柱上。優(yōu)點分析：結(jié)構(gòu)緊湊，其電機、減速機構(gòu)、傳感器及控制器等為一體化設(shè)計，布置在駕駛艙內(nèi)，工作環(huán)境較好，不占用發(fā)動機艙的空間，方便發(fā)動機艙布置，成本較低。缺點分析：驅(qū)動電機的助力要通過轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向齒輪傳遞到轉(zhuǎn)向機上，轉(zhuǎn)向管柱部件受力較大，可提供的助力大小受到限制。由于電機和減速機構(gòu)布置在駕駛艙內(nèi)，更容易引起駕駛艙內(nèi)產(chǎn)生噪聲；由于減速機構(gòu)等安裝在轉(zhuǎn)向盤上，不利于轉(zhuǎn)向軸的吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計。適用范圍：適用于中小型乘用車?！局R準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類（2）齒輪輔助型安裝位置：布置在轉(zhuǎn)向齒輪上，驅(qū)動電機的輸出力矩通過蝸輪蝸桿減速機構(gòu)傳遞到轉(zhuǎn)向齒輪上。優(yōu)點分析：其助力轉(zhuǎn)矩直接作用于轉(zhuǎn)向齒輪上，可以提供較大的轉(zhuǎn)向助力，助力效果較為迅速準(zhǔn)確。助力電機和減速機構(gòu)布置在發(fā)動機艙內(nèi)，有利于降低駕駛艙噪聲。缺點分析：其電機和傳感器等部件安裝在發(fā)動機艙，器件的耐熱與防水等使用環(huán)境要求高，成本較高。適用范圍：適用于需求助力較大的中型乘用車。【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類（3）齒條輔助型安裝位置：構(gòu)布置在轉(zhuǎn)向齒條上，電機助力轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)向齒條。優(yōu)點分析：其助力轉(zhuǎn)矩直接作用于轉(zhuǎn)向齒條上，相較于前兩種結(jié)構(gòu)可以提供更大的轉(zhuǎn)向助力，助力效果也最為迅速準(zhǔn)確。助力電機和減速機構(gòu)布置在發(fā)動機艙內(nèi)，有利于降低駕駛艙噪聲。缺點分析：其電機和傳感器等部件安裝在發(fā)動機艙內(nèi)，器件的耐熱與防水等使用環(huán)境要求高，成本較高。適用范圍：適用于需求助力較大的大中型乘用車。【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）使用傳感器獲得轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，ECU將參數(shù)轉(zhuǎn)換成具體的驅(qū)動力數(shù)據(jù)，利用電機推動轉(zhuǎn)向機轉(zhuǎn)動車輪。圖

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給汽車的轉(zhuǎn)向特性設(shè)計帶來更大的可發(fā)揮空間，擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向的各種限制，不但可以設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的力傳遞特性，而且可以設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，更方便與自動駕駛系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)（如感知、動力、底盤等）實現(xiàn)集成，在改善汽車主動安全性能、駕駛特性、操縱性以及駕駛員路感方面具有明顯優(yōu)勢，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)路徑跟蹤與避障、避險所必須的關(guān)鍵技術(shù)。【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)EPS由檢測駕駛?cè)说霓D(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器、根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號計算助力轉(zhuǎn)矩并控制電機驅(qū)動的電子控制單元（ECU）、產(chǎn)生助力的電動機、使電機驅(qū)動力傳遞至轉(zhuǎn)向機構(gòu)的減速機構(gòu)等組成，如圖所示。圖

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的結(jié)構(gòu)1-轉(zhuǎn)矩傳感器；2-轉(zhuǎn)向軸；3-減速機構(gòu)；4-齒輪齒條轉(zhuǎn)向器；5-離合器；6-電動機【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（2）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的工作原理

汽車在轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器會接收到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動方向，這些信號傳送給電動助力轉(zhuǎn)向電子控制單元ECU，電動助力轉(zhuǎn)向電子控制單元ECU根據(jù)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動方向等數(shù)據(jù)信號，向電動機控制器發(fā)出動作指令，電動機就會根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動力矩，從而產(chǎn)生助力轉(zhuǎn)向。圖

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的結(jié)構(gòu)1-轉(zhuǎn)矩傳感器；2-轉(zhuǎn)向軸；3-減速機構(gòu)；4-齒輪齒條轉(zhuǎn)向器；5-離合器；6-電動機【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）主要由轉(zhuǎn)向盤模塊、轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊、控制器三個主要部分，以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)組成如圖所示。

各個模塊各司其職，相互配合，實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向功能，保障汽車的行駛安全性。圖

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的結(jié)構(gòu)組成【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)向盤模塊由于轉(zhuǎn)向盤組件、轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向盤路感電機等組成。

其主要適用于人工駕駛模式時，將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖(通過測量轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并傳遞給控制器，同時控制器向轉(zhuǎn)向盤路感電機發(fā)送控制信號，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤的反饋力矩，以提供給駕駛員相應(yīng)的路感信息。圖

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的結(jié)構(gòu)組成【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

控制器對采集的信號進行分析處理，判別汽車的運動狀態(tài)，向轉(zhuǎn)向盤路感電機和轉(zhuǎn)向電機發(fā)送命令，控制兩個電機協(xié)調(diào)工作。

人工駕駛模式時，控制器還可以對駕駛員的操作指令進行識別，判定在當(dāng)前狀態(tài)下駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否合理。當(dāng)汽車處于非穩(wěn)定狀態(tài)或駕駛?cè)税l(fā)出錯誤指令時，前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將自動進行穩(wěn)定控制或?qū)Ⅰ{駛員錯誤的轉(zhuǎn)向操作屏蔽，以合理的方式自動駕駛車輛，使汽車盡快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。前輪轉(zhuǎn)向模塊由轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向電機、前輪轉(zhuǎn)向組件等組成。它的功能是將測得的前輪轉(zhuǎn)角信號反饋給控制器，接受控制器的命令，控制轉(zhuǎn)向電機完成所要求的前輪轉(zhuǎn)角，當(dāng)處于人工駕駛模式時，實現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖?！局R準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自動防故障系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，針對不同的故障形式和故障等級做出相應(yīng)的處理，以求最大限度地保持汽車的穩(wěn)定行駛狀態(tài)。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)采用嚴(yán)密的故障檢測和處理邏輯，以最大限度地保障汽車安全性能。電源系統(tǒng)承擔(dān)著控制器、兩個執(zhí)行電機以及其他車用電器的供電任務(wù)，要保證電網(wǎng)在大負(fù)荷下穩(wěn)定工作，電源的性能就顯得十分重要。其中僅轉(zhuǎn)角電機的最大功率就有500-800W，加上汽車上的其他電子設(shè)備，電源的負(fù)擔(dān)已經(jīng)相當(dāng)沉重?！局R準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW關(guān)鍵部件的功用：轉(zhuǎn)角傳感器功用：測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)角大小和方向；轉(zhuǎn)矩傳感器功用：測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小和方向；路感電機功用：模擬、產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤的反饋力矩，以提供駕駛?cè)讼鄳?yīng)的路感信息；轉(zhuǎn)向電機功用：控制轉(zhuǎn)向電機，用來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角；ECU功用：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，決定著線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制效果，包括輸入處理電路、微處理器、輸出電路和電源電路等。對各類傳感器所采集的信號進行分析處理，然后向路感電機和轉(zhuǎn)型電機發(fā)出命令，對兩個電機的電壓或者電流進行控制，用以實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向的功能。【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（2）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的工作原理線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)設(shè)計中的機械連接，根據(jù)傳感器采集反饋的信號，控制器做出決策發(fā)出控制指令，完成相應(yīng)的功能，其工作原理如圖所示。圖

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的工作原理【知識準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（2）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的工作原理駕駛員根據(jù)當(dāng)前行駛環(huán)境和駕駛經(jīng)驗，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤輸入轉(zhuǎn)向指令，轉(zhuǎn)角/轉(zhuǎn)矩傳感器將采集到的轉(zhuǎn)角/轉(zhuǎn)矩信號傳遞給控制器，控制器結(jié)合其它傳感器輸入的車速、側(cè)向加速度、橫擺角速度等車輛動態(tài)信號，判斷汽車路面條件和行駛狀態(tài)，并根據(jù)控制算法，輸出信號到轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機輸出合適的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，完成汽車轉(zhuǎn)向操作，使汽車按照駕駛員的意圖和指令行駛?！局R準(zhǔn)備】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理（2）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）的工作原理當(dāng)汽車受到外界干擾時，控制器根據(jù)車輛反饋的信息，主動對前輪轉(zhuǎn)角進行調(diào)整，用來保證汽車穩(wěn)定行駛。同時控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成反饋回來的信號，對路感模擬電機進行控制，產(chǎn)生良好的路感，使得駕駛員能夠準(zhǔn)確感知路面信息?！局R準(zhǔn)備】四、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點

由于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪是斷開的，沒有機械連接，是通過總線傳輸必要的信息，其具備較多優(yōu)點。1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)點（1）舒適、安全、經(jīng)濟性

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)去除轉(zhuǎn)向柱等機械連接，減輕了轉(zhuǎn)向機械結(jié)構(gòu)約5kg的質(zhì)量，降低了汽車零部件的制造成本，改善了整車功耗;

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)節(jié)約了空間，駕駛?cè)说耐炔炕顒涌臻g和汽車底盤的空間明顯增;

避免了交通事故中轉(zhuǎn)向柱對駕駛員可能帶來的傷害；

智能化的ECU根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)判斷駕駛員的操作是否合理，并且及時作出相應(yīng)的調(diào)整，當(dāng)汽車處于極限工況時，能夠自動對汽車進行穩(wěn)定性控制?！局R準(zhǔn)備】四、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)點（2）操縱穩(wěn)定性好

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改善了傳統(tǒng)汽車所不能解決的汽車轉(zhuǎn)向過程中轉(zhuǎn)向力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)時間兩者之間的矛盾，使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向盤同步工作，控制更加靈敏；

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由于傳動比固定，導(dǎo)致存在轉(zhuǎn)向特性隨著汽車行駛姿態(tài)的不同而變化的缺點，而具有變傳動比特點的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能夠較好的克服此問題；

通過優(yōu)化控制穩(wěn)定性因數(shù)，可提高整車的操縱穩(wěn)定性。【知識準(zhǔn)備】四、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點1.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)點（3）控制系統(tǒng)一體化通過控制器ECU和汽車總線的連接，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車動態(tài)控制系統(tǒng)和汽車平順性控制系統(tǒng)與其他的控制單元通信聯(lián)系，為集成控制系統(tǒng)一體化提供了條件。（4）個性化的設(shè)置線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以根據(jù)駕駛?cè)说囊笤O(shè)置轉(zhuǎn)向傳動比和轉(zhuǎn)向盤反饋力矩，以滿足不同年齡階段的駕駛?cè)说囊螅⑦m應(yīng)不同的駕駛環(huán)境以及與轉(zhuǎn)向相關(guān)的駕駛行為，這些都可以通過調(diào)節(jié)軟件來設(shè)置與實現(xiàn)?！局R準(zhǔn)備】四、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點2.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要較高功率的力反饋電機和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機；

為了實現(xiàn)其性能，需要實現(xiàn)復(fù)雜的力反饋電機和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機算法；

對性能車和跑車這種強調(diào)駕駛樂趣的車型來說路感不足，駕駛樂趣變差;

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)需要消耗電能來提供轉(zhuǎn)向助力，對電動汽車的電池供電帶來一定壓力。小貼示：堅持安全第一，就是對人的生命高度負(fù)責(zé)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)保證了轉(zhuǎn)向的安全性，體現(xiàn)了生命至上的理念?！炯寄軠?zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件的組裝【技能準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件的組裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝【技能準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的拆裝

小貼示：細節(jié)決定成敗，在操作安全氣囊拆裝前，需去除手上靜電，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝配完成后，還需要做轉(zhuǎn)向調(diào)試和四輪定位后，才能上路，以免發(fā)生意外，引起安全事故，在工作中應(yīng)特別注意一絲不茍、精益求精的工匠精神?！救蝿?wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【課后習(xí)題】02智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)試【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)嚴(yán)格遵守安全技術(shù)操作規(guī)程的習(xí)慣。2.培養(yǎng)良好的合作意識和協(xié)調(diào)溝通能力。3.培養(yǎng)精益求精、一絲不茍的工匠精神。知識目標(biāo)：1.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的通信原理。2.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)CAN報文含義。3.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)CAN報文發(fā)送方法。能力目標(biāo)：1.能夠制定線控底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)拆裝計劃。2.能夠?qū)⒄{(diào)試數(shù)據(jù)解析成CAN報文。3.能夠進行線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)試?！救蝿?wù)導(dǎo)入】一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障，更換零部件后需要進行調(diào)試維修，你作為某企業(yè)底盤線控裝調(diào)人員。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)試的基本知識，完成線控底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢查與調(diào)試。【知識準(zhǔn)備】智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)安裝完成后，為了保證其正常的運行，需要分別調(diào)試汽車的轉(zhuǎn)向盤中點位置、轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)角度，以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所處的狀態(tài)（工作或停止），線控裝調(diào)人員如何通過CAN報文調(diào)試線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)呢？如何分析線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)反饋的報文得到其狀態(tài)呢？本任務(wù)將對這些問題進行解答。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的通信主要在于整車控制器（VCU）與線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控單元（EPS-ECU）之間進行，包括VCU向EPS-ECU發(fā)送的信號和EPS-ECU向VCU反饋的信號兩部分。VCU向EPS-ECU發(fā)送的信號主要是控制轉(zhuǎn)向指令；EPS-ECU向VCU反饋的信號主要有轉(zhuǎn)向角度、電機電流以及ECU溫度等信息。VCU與EPS-ECU之間的通信報文通常采用Motorola格式，通信波特率一般為500kbps，幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀?！局R準(zhǔn)備】

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的通信VCUEPS-ECU轉(zhuǎn)向角度、電機電流、ECU溫度控制轉(zhuǎn)向指令格式：Motorola頻率：500kbps幀格式：標(biāo)準(zhǔn)幀【知識準(zhǔn)備】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析不同的廠家VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文的協(xié)議含義略有差別，報文協(xié)議通常如下表所示，報文ID為0x314，報文周期100ms，報文長度為8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構(gòu)成，幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀。表VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文的協(xié)議【知識準(zhǔn)備】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析

1.首字節(jié)（Byte0）的主要功能是來設(shè)置EPS-ECU的工作狀態(tài)和角度中點位置標(biāo)定，其中bit0可以設(shè)置ECU進入工作模式或者停止模式，當(dāng)bit0=1時，ECU進入工作模式，當(dāng)bit0=0時，ECU進入停止模式；bit2可用來設(shè)置轉(zhuǎn)向盤的中點位置，當(dāng)bit2=1時，ECU標(biāo)定當(dāng)前位置為角度中點，即0角度(該命令生效的前提是bi0=0),當(dāng)bit2=0時，該命令失效；首字節(jié)ByteO的其余6位（bit1、bit3-bit7）為預(yù)留位，默認(rèn)值都為0。【知識準(zhǔn)備】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析2.第2個字節(jié)（Byte1）和第3個字節(jié)（Byte0）是用來設(shè)置轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的角度，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角度范圍為-720°-+720°，逆時針旋轉(zhuǎn)為正，順時針旋轉(zhuǎn)為負(fù)，其中0°為對應(yīng)中點位置。下面舉兩個例子進行說明：若轉(zhuǎn)向盤逆時針旋轉(zhuǎn)（CCW）80°，數(shù)值80換算成兩字節(jié)16進制數(shù)為0x0050，由于第2個字節(jié)（Bytel）為低字節(jié)，第3個字節(jié)（Byte2）為高字節(jié)，則Byte1=0x50，Byte2=0x00，因此Byte1-Byte2為0x5000；若轉(zhuǎn)向盤順時針旋轉(zhuǎn)（CW）80°，需先將數(shù)值80進行轉(zhuǎn)換，即164-80=65456,將數(shù)值65456換算成兩字節(jié)十六進制數(shù)，為0xFFB0，同理根據(jù)Byte1和Byte2的字節(jié)高低情況，得Byte1-Byte2=0xB0FF。【知識準(zhǔn)備】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析3.第4-8個字節(jié)（Byte3-Byte7）都為預(yù)留字節(jié)，其值默認(rèn)都為0x00。在進行調(diào)試的時候，只需要調(diào)試EPS的部分?jǐn)?shù)據(jù)，CAN報文中未涉及到的字節(jié)默認(rèn)為0x00，未涉及到的位默認(rèn)為0即可。進入手動模式，可進行以下操作：臨時進入手動模式，只需要方向盤施加的力≥2N.M(扭矩可設(shè)置)，即可進入，進入后過段時間會重新回到轉(zhuǎn)角控制模式(時間可設(shè)置)；一直工作于手動模式，發(fā)送0000000000000000報文即可?！局R準(zhǔn)備】二、EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析不同廠家EHB-ECU向VCU發(fā)送CAN報文的協(xié)議含義略有差別，報文協(xié)議通常如表中所示，報文ID為0x18F，報文周期100ms，報文長度為8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構(gòu)成，幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀。表EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文的協(xié)議【知識準(zhǔn)備】二、EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析1.首字節(jié)（Byte0）用來反饋EPS-ECU當(dāng)前的狀態(tài)。其中bit0表示的是ECU的工作與停止模式，當(dāng)bit0=1時，ECU當(dāng)前為工作模式，當(dāng)bit0=0時，ECU當(dāng)前為停止模式；其中bit1表示ECU驅(qū)動部分的狀態(tài)，當(dāng)bit1=1時，ECU驅(qū)動部分燒毀，當(dāng)bit1=0時，ECU驅(qū)動部分正常；其中bit2表示ECU是否檢測到故障，當(dāng)bit2=1時，表示ECU檢測到故障，當(dāng)bit2=0時，表示ECU未檢測到故障；其中bit3表示是否檢測到ECU溫度過高，當(dāng)bit3=1時，ECU檢測到ECU溫度過高(ECU溫度≥90°C)，當(dāng)bit3=0時，ECU未檢測到ECU溫度過高；首字節(jié)（Byte0）的其余4位（bit4-bit7）為預(yù)留位，其值默認(rèn)都為0?！局R準(zhǔn)備】二、EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析2.第2個字節(jié)（Byte1）和第3個字節(jié)（Byte2）用來反饋當(dāng)前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤當(dāng)前旋轉(zhuǎn)的角度，轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角度范圍為-720°-720°，逆時針旋轉(zhuǎn)為正，順時針選擇為負(fù)，其中0°為對應(yīng)中點位置。下面舉兩個例子進行說明：若EPS向VCU反饋的報文中Byte1-Byte2=0x5000,進行高低字節(jié)換位后，得到EPS反饋角度的16進制值為0x0050，換算成十進制值為80，80在轉(zhuǎn)向盤最大的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)值720以內(nèi)，可知轉(zhuǎn)向盤方向為逆時針（CCW）旋轉(zhuǎn)，即當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤逆時針（CCW）旋轉(zhuǎn)了80°；若EPS向VCU反饋的報文中Byte1-Byte2=0xBOFF，進行高低字節(jié)換位后，得到EPS反饋角度的16進制值為0xFFB0，將其換算成十進制值為65456,65456大于轉(zhuǎn)向盤最大的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)值720，可知轉(zhuǎn)向盤方向為順時針（CW）旋轉(zhuǎn)，再進行計算，即164-65456=80，表示當(dāng)前轉(zhuǎn)向盤順時針（CW）旋轉(zhuǎn)了80°。【知識準(zhǔn)備】二、EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析3.第4個字節(jié)（Byte3）和第5個字節(jié)（Byte4）是用來反饋當(dāng)前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS的電機電流，其有效范圍為-60-+60A，精度為0.001A，偏移量為0，逆時針（CCW）旋轉(zhuǎn)為正，順時針（CW）旋轉(zhuǎn)為負(fù)。下面舉兩個例子進行說明：若轉(zhuǎn)向盤為逆時針旋轉(zhuǎn)時，EPS向VCU反饋的報文中Byte3-Byte4=0x50C3，進行高低字節(jié)換位后，得到EPS反饋電機電流的十六進制值為0xC350，換算成十進制值為50000,表示當(dāng)前EPS的電機電流為500000.001A=50A；若轉(zhuǎn)向盤為順時針旋轉(zhuǎn)時，EPS向VCU反饋的報文中Byte3-Byte4=0xB03C，進行高低字節(jié)換位后，得到EPS反饋電機電流的十六進制值為0x3CB0，由于轉(zhuǎn)向盤是順時針旋轉(zhuǎn)，需先將數(shù)值15536進行轉(zhuǎn)換，即164-15536=50000,表示當(dāng)前EPS電機電流為500000.001A=50A。通常根據(jù)EPS反饋的報文,需先解析Byte1-Byte2這兩字節(jié)，得知轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)方向后，再來計算EPS的電機電流。【知識準(zhǔn)備】二、EPS-ECU向VCU發(fā)送CAN報文協(xié)議分析4.第6個字節(jié)（Byte5）用來反饋當(dāng)前方向盤的轉(zhuǎn)角速度。轉(zhuǎn)角速度值最大為角速度-90°/s，精度為1°，有效范圍為-90°-90°/s。逆時針（CCW）旋轉(zhuǎn)為正，順時針（CW）旋轉(zhuǎn)為負(fù)。5.第7個字節(jié)（Byte6）用來反饋當(dāng)前EPS-ECU的溫度。ECU溫度范圍為0-120℃，精度為1℃，偏移量為0。下面舉個例子進行說明：若EPS向VCU反饋的報文中Byte6=0x27,換算成十進制值為39，表示當(dāng)前EPS-ECU的溫度為39℃。6.第8個字節(jié)（Byte7）為預(yù)留字節(jié)，默認(rèn)其值為Byte7=0x00。小貼示：在進行調(diào)試操作前，應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備，穿戴整齊，嚴(yán)格遵守安全技術(shù)操作規(guī)程，不嬉笑打鬧，操作完成后，及時斷電，保持良好的衛(wèi)生環(huán)境?！炯寄苡?xùn)練】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文計算與調(diào)試【技能訓(xùn)練】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文計算與調(diào)試【技能訓(xùn)練】一、VCU向EPS-ECU發(fā)送CAN報文計算與調(diào)試【技能訓(xùn)練】二、EPS-ECU向VCU反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓(xùn)練】二、EPS-ECU向VCU反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓(xùn)練】二、EPS-ECU向VCU反饋的CAN報文的讀取與分析【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【課后習(xí)題】03智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障檢修【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.培養(yǎng)以發(fā)展和辯證思維看世界的觀念。2.培養(yǎng)銳意創(chuàng)新和精益求精的工匠精神。3.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力并具有創(chuàng)新精神。知識目標(biāo)：1.了解線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。2.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電路圖。3.掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件插接器的針腳定義。能力目標(biāo)：1.能夠?qū)€控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行故障診斷。2.能夠?qū)€控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行故障排除。3.能夠正確使用診斷工具。【任務(wù)導(dǎo)入】一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車，車輛無法進行自動行駛，經(jīng)技術(shù)人員初步檢查為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障，需要進行調(diào)試維修。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢修的基本知識，完成該車輛線控底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維修?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1.傳感器技術(shù)

越來越多的智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用到了電子控制技術(shù)。汽車電子控制系統(tǒng)的控制效果依賴于傳感器對外部的信息采集和反饋的精度，傳感器技術(shù)狀態(tài)直接影響整個汽車電子控制系統(tǒng)的性能。

汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正常工作需要的相關(guān)傳感器有:車速傳感器、角位移傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器等?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2.

容錯控制技術(shù)汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了容錯控制技術(shù)，用以滿足汽車的可靠性與安全性的要求。容錯控制設(shè)計方法有硬件冗余方法和解析冗余方法兩大類。硬件冗余方法主要是通過對重要部件及易發(fā)生故障部件提供備份，以提高系統(tǒng)的容錯性能；解析冗余方法主要通過科學(xué)設(shè)計控制器的軟件來提高整個系統(tǒng)的冗余度，從而改善系統(tǒng)的容錯性能。【知識準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2.

容錯控制技術(shù)汽車容錯控制系統(tǒng)由故障容錯分析模塊、測量模塊、執(zhí)行模塊和故障容錯與處理模塊組成，如圖所示。圖

汽車容錯控制系統(tǒng)圖【知識準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)2.

容錯控制技術(shù)故障容錯分析模塊能夠及時發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)的故障，分離出發(fā)生故障的部位，估算出故障的大小和時間，判別出故障的種類，進行評估與決策。故障容錯與處理模塊根據(jù)故障檢測與診斷信息，得知被控對象的結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化情況，采取具體的容錯控制措施。故障容錯分析模塊和故障容錯與處理模塊是汽車容錯控制系統(tǒng)的主要組成部分?；谌蒎e控制技術(shù)的汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在不影響系統(tǒng)的控制功能的情況下，利用容錯控制技術(shù)提高了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性，保證汽車的安全性能和行駛狀態(tài)?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)3.電源技術(shù)汽車電源承擔(dān)著線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中電子控制單元、4個電機的供電。2個轉(zhuǎn)矩反饋電機功率大約為50-80W，2個轉(zhuǎn)向電機功率大約為500-800W,電源負(fù)荷比較重。因此，為了保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，對汽車電源提出了更高的要求。實驗證明，對于特定的功率，電壓值的提高可使系統(tǒng)電流減小，而小的電流可使導(dǎo)線上的損耗減少，從而可使用更細、更小的線束。提高電壓值，也可以減少電器裝置本身的體積、質(zhì)量和損耗，有利于控制裝置的小型化，提高集成度?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)3.電源技術(shù)一些汽車制造商提出，可以將現(xiàn)有的汽車電源電壓提高3倍，達到42V。42V電源的采用為發(fā)展汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)創(chuàng)造了條件:

電機的質(zhì)量減少了20%；

減小了線束直徑，降低了設(shè)計與使用成本，方便安裝；降低了負(fù)載電流；

提高了電子元件的集成度等。這些優(yōu)點對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開發(fā)具有至關(guān)重要的影響，必將大大推動汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機以及相關(guān)部件的發(fā)展?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)4.總線技術(shù)線控技術(shù)的全面應(yīng)用意味著汽車由機械時代到電子系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變。線控技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)的實時性好、可靠性高，而且一些線控部分要求功能實現(xiàn)冗余，以保證在出現(xiàn)一定的故障時仍可實現(xiàn)這個裝置的基本功能，這就需要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度高，時間特性好和可靠性高。早在20世紀(jì)80年代，國際上眾多知名汽車公司就積極致力于研究汽車總線技術(shù)，隨著汽車總線技術(shù)的發(fā)展，存在著多種汽車總線標(biāo)準(zhǔn)。這一類總線標(biāo)準(zhǔn)主要有時間觸發(fā)協(xié)議TTP、Byteflight和FlexRay。【知識準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)4.總線技術(shù)TTP是一個應(yīng)用于分布式實時控制系統(tǒng)的完整的通信協(xié)議，能夠支持多種容錯策略，具有節(jié)點的恢復(fù)和再整合功能；寶馬公司的Byteflight可用于汽車線控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，既能滿足某些高優(yōu)先級消息需要時間觸發(fā)，以保證確定延遲的要求，又能滿足某些消息需要事件觸發(fā)，需要中斷處理的要求；其他汽車制造商目前計劃采用FlexRay,FlexRay具有容錯功能和確定的消息傳輸時間，能夠滿足汽車控制系統(tǒng)的高速率通信要求?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)4.總線技術(shù)目前，F(xiàn)lexRay標(biāo)準(zhǔn)的物理層標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)由飛利浦公司開發(fā)完成，通信協(xié)議正在研發(fā)中。該標(biāo)準(zhǔn)的出臺不僅提高了信息傳輸?shù)囊恢滦浴⒖煽啃?，還簡化了信息開發(fā)和使用過程，降低了成本。從現(xiàn)在的發(fā)展來看，由于FlexRay是基于時間和事件的觸發(fā)協(xié)議，要優(yōu)于TTP?；诳偩€技術(shù)的汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變成通過高速容錯通信總線相連的電氣系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化與信息化?！局R準(zhǔn)備】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)小貼示：事物的發(fā)展，總是波浪式前進，螺旋式上升的。波浪式前進，因為它們永遠都處在矛盾運動之中，要在克服困難、挫折、障礙中一路向前，有起有落，有勝有敗，逐漸走向遠方；螺旋式上升，是說在否定之否定的過程中，在肯定自己又否定自己的過程中，不斷發(fā)展進步，一步步攀登上新的高峰。汽車技術(shù)的發(fā)展也是如此，離不開科學(xué)家與汽車企業(yè)的不斷嘗試，我們要充分發(fā)揮自己的才能，不斷探索，勇攀高峰?！局R準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析1.EPS線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖分析當(dāng)點火開關(guān)處于ON擋，EPS控制器開始工作，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器監(jiān)測到轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩后，將信息反饋至EPS控制器，EPS控制器通過CAN總線訪問當(dāng)前車輛狀態(tài)(車速、檔位等)控制助力轉(zhuǎn)向電機通電占空比及電流大小，實現(xiàn)不同車輛狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向助力。再通過加裝環(huán)境感知傳感器、計算平臺、CAN協(xié)議調(diào)試，進而使EPS實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的線控轉(zhuǎn)向功能。圖EPS線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程圖EPS線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析2.SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖分析（1）單組ECU的SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程為：當(dāng)點火開關(guān)處于ON擋，SBW控制器開始工作。當(dāng)SBW控制器接收到轉(zhuǎn)向指令后，結(jié)合當(dāng)前車速和檔位計算出需要的轉(zhuǎn)角，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機工作，再通過角位移傳感器反饋轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機的轉(zhuǎn)動角度是否正確，最終實現(xiàn)車輛自動轉(zhuǎn)向。圖SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程圖SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析2.SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖分析（2）三組ECU的SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析冗余設(shè)計的三組ECU線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，三組ECU同時對轉(zhuǎn)向需求進行計算，以保證執(zhí)行速度，并利用冗余來消除錯誤。在具體控制上，兩側(cè)的ECU分別控制兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向電機。當(dāng)電控出現(xiàn)故障時，離合器控制備用的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介入，此時轉(zhuǎn)換成機械轉(zhuǎn)向，保證行車安全性和可靠性，其工作過程如圖所示。圖

三組ECU的SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析2.SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖分析三組ECU的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW的工作時，當(dāng)點火開關(guān)處于ON擋，三組控制器開始工作。當(dāng)控制器接收到轉(zhuǎn)向指令后，結(jié)合當(dāng)前車速和加速度計算出需要的轉(zhuǎn)角，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機工作，再通過角位移傳感器反饋轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機的轉(zhuǎn)動角度是否正確，最終實現(xiàn)車輛自動轉(zhuǎn)向，其工作電路如圖所示。圖

三組ECU的SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作電路【知識準(zhǔn)備】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路分析3.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件插接器

EPS-ECU上有四個插接器組成，分別為信號插接器、傳感器插接器、電機插接器、電源插接器。信號插接器通過CAN線與其他模塊進行通信；傳感器插接器與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器連接，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩；電機連接線連接至轉(zhuǎn)向助力電機提供工作電源；電源插接器與低壓蓄電池連接。表

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)端子定義圖

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU插接器【技能訓(xùn)練】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供電電源故障檢修【技能訓(xùn)練】一、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供電電源故障檢修【技能訓(xùn)練】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)CAN通信故障檢修【技能訓(xùn)練】二、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)CAN通信故障檢修【技能訓(xùn)練】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器故障檢修【技能訓(xùn)練】三、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器故障檢修【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【課后習(xí)題】【項目小結(jié)】1.知識小結(jié)

【項目小結(jié)】2.技能小結(jié)【主題探究】

干一行，愛一行，專一行，精一行，工匠精神即為在工作過程中執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的精神。弘揚工匠精神是新時代高質(zhì)量發(fā)展的需要，弘揚工匠精神有助于發(fā)揚我國優(yōu)良傳統(tǒng)，有助于提高創(chuàng)新能力，加快建設(shè)制造強國。工匠精神不僅是大國工匠群體特有的品質(zhì)，更是廣大技術(shù)人才和廣大職業(yè)學(xué)生群體，心無旁騖鉆研技能所必備的素質(zhì)和職業(yè)精神。

工匠精神應(yīng)該始終貫穿整個學(xué)習(xí)和實訓(xùn)操作的過程中，如線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝配到最后一定注意確定輪胎朝向正前方，整車裝配完成后，還要做轉(zhuǎn)向調(diào)試和四輪定位后，才能上路，避免發(fā)生安全問題。尋找你身邊的企業(yè)工匠或大國工匠，在班級講述他們的成長經(jīng)歷和主要事跡，一起來探尋工匠精神的真諦。謝謝項目四

智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)檢修智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)維護目錄任務(wù)一任務(wù)二智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)檢修【項目描述】

隨著我國汽車懸架技術(shù)的發(fā)展，人們對車輛乘坐舒適性、安全性、穩(wěn)定性要求越來越高，線控懸架在汽車上的應(yīng)用也日益廣泛。傳統(tǒng)的汽車懸架是不可調(diào)整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。在汽車的行駛過程中出現(xiàn)的制動、轉(zhuǎn)彎、車載重量的變化等狀況，會影響到人們的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性和貨物的完好率?！卷椖棵枋觥烤€控懸架引入ECU、傳感器等，能根據(jù)路面情況自動調(diào)節(jié)減振器的剛度和阻尼，進而獲得更好的行駛舒適性。圖

智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)的必要場景【知識脈絡(luò)圖】01智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)維護【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.養(yǎng)成自覺遵守法律法規(guī)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的習(xí)慣。2.培養(yǎng)和同學(xué)之間良好的合作關(guān)系。3.養(yǎng)成自主探究的精神。知識目標(biāo)：1.掌握線控懸架系統(tǒng)的定義、分類。2.掌握線控懸架系統(tǒng)的主要功能和設(shè)置。3.了解線控懸架系統(tǒng)的優(yōu)缺點。能力目標(biāo)：1.能夠正確指出線控懸架系統(tǒng)主要部件的位置。2.能夠查閱用戶使用資料，正確使用和操作車輛。3.能夠為客戶群體介紹線控懸架系統(tǒng)相關(guān)知識?！救蝿?wù)導(dǎo)入】一輛智能網(wǎng)聯(lián)實訓(xùn)汽車，線控懸架系統(tǒng)故障，需要進行拆裝檢查維護，你作為某企業(yè)底盤線控裝調(diào)人員。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控懸架系統(tǒng)的組成及維護知識，完成線控懸架系統(tǒng)的檢查與維護。【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述

汽車懸架系統(tǒng)指由車身與輪胎間的彈簧和減振器組成的整個支持系統(tǒng)，能根據(jù)汽車的運行狀況和路面情況做出反應(yīng)，抑制車身的各種振動，使懸架始終處于最佳減振狀態(tài)。懸架系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身，改善乘客和駕駛員的乘坐舒適性，不同的懸架設(shè)置也會使駕駛者有不同的駕駛感受。在汽車行駛過程中，由于路面的不平整或者汽車自身運動狀態(tài)（加速、制動、轉(zhuǎn)向）的改變，會使得汽車表現(xiàn)出各種運動形態(tài)，包括車身的俯仰運動、側(cè)傾運動和垂直振動等。（a）加速制動時的俯仰運動

（b）轉(zhuǎn)向時的側(cè)傾運動

（c）路面不平的垂直振動圖

汽車行駛過程中的運動狀態(tài)【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述汽車行駛過程中會出現(xiàn)以上幾種運動狀態(tài)，為了滿足駕乘人員的乘坐舒適性和汽車的行駛平順性，這就對懸架系統(tǒng)提出了幾點要求：

需要懸架系統(tǒng)具有足夠的強度、彈簧具有適當(dāng)?shù)膭偠?，能夠根?jù)載荷的變化而變化；

具有足夠的側(cè)傾剛度；

阻尼力可調(diào)節(jié)，使之具備良好的吸振性能；

保證車輪正確的定位參數(shù)?！局R準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述1.線控懸架系統(tǒng)的定義懸架系統(tǒng)可以控制的參數(shù)包括：車身高度、懸架彈簧剛度、減振器阻尼以及側(cè)傾剛度等。目的為：以改善惡劣路況時行駛能力和高速操縱穩(wěn)定性為目的的車身高度控制；以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目的的減振器阻尼控制；以改善舒適性和操縱穩(wěn)定性為目的的彈簧剛度控制；以改善駕駛員操縱穩(wěn)定性為目的的側(cè)傾剛度控制。【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述1.線控懸架系統(tǒng)的定義傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定之后，懸架的性能參數(shù)隨即固定，它的懸架彈簧和阻尼器受到外部環(huán)境激勵時，只能被動的作出反應(yīng)，行駛平順性和操縱穩(wěn)定性不能隨著外部行駛條件的變化而發(fā)生變化，由此產(chǎn)生了線控懸架系統(tǒng)。圖

傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述1.線控懸架系統(tǒng)的定義線控懸架系統(tǒng)可依據(jù)車輛的實時運動情況和外界干擾輸入，自主地調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)的性能參數(shù)，進而調(diào)整車身的運動姿態(tài)。例如，汽車在直線行駛且速度穩(wěn)定時，具有良好的平順性，在轉(zhuǎn)向或制動狀態(tài)時，具有良好的操縱穩(wěn)定性。圖

線控懸架系統(tǒng)【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述2.線控懸架系統(tǒng)的分類（1）按工作原理分線控懸架系統(tǒng)根據(jù)工作原理不同可以分為液壓式、電磁式、空氣式。液壓式懸架系統(tǒng)是根據(jù)車輛行駛速度、車身振動、車輪跳動以及傾斜狀態(tài)等信號，調(diào)節(jié)四個執(zhí)行液壓缸中液壓油的量，以實現(xiàn)對減振器軟硬程度及車身高度的調(diào)整。電磁式懸架系統(tǒng)是通過改變電流來改變電磁場的強度，進而達到控制阻尼系數(shù)的目的?？諝馐綉壹芟到y(tǒng)是通過改變各空氣彈簧中壓縮空氣的壓力和體積來改變汽車減振系統(tǒng)的軟硬和車身高度。（a）液壓式

（b）電磁式

（c）空氣式圖

線控懸架系統(tǒng)分類【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述2.線控懸架系統(tǒng)的分類（2）按外力介入程度分線控懸架系統(tǒng)根據(jù)工作原理不同可以分為被動懸架、半主動懸架和全主動懸架三類。被動懸架利用本身動力學(xué)特性承受車身重量和隔離車身與不規(guī)則路面間的相互作用，作為未施加控制的電控懸架使用時則屬于從動懸架；半主動懸架主要構(gòu)成為電控彈簧和阻尼減震器，線控彈簧作為主要支撐結(jié)構(gòu)承擔(dān)車身載荷，阻尼減震器消耗來自路面的沖擊能量。調(diào)節(jié)過程為反饋調(diào)節(jié)，不具備前饋調(diào)節(jié)能力；全主動懸架配備有獨立的執(zhí)行器，可以施加額外的作用力，通過各類傳感器將系統(tǒng)工作中各類狀態(tài)信息提供給控制系統(tǒng)，根據(jù)車輛行駛實時工況對懸架的阻尼、剛度、高度和車身姿態(tài)等狀態(tài)參數(shù)進行前饋調(diào)節(jié)和控制?！局R準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)概述2.線控懸架系統(tǒng)的分類（2）按外力介入程度分線控懸架系統(tǒng)根據(jù)工作原理不同可以分為被動懸架、半主動懸架和全主動懸架三類?！局R準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的主要功能對于傳統(tǒng)的機械式懸架系統(tǒng)，其鋼板彈簧的剛度、減振器的阻尼力以及車身高度都是固定不變的，只能被動地吸收因地面不平引起的車輪跳動，因而乘坐不太舒適。線控懸架系統(tǒng)由于裝配了傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器，能夠根據(jù)不同的車速、行駛狀態(tài)、裝載質(zhì)量以及乘客人數(shù)的變化，對彈性元件的剛度、減振器的阻尼力以及車身的高度等項目自動地進行無級調(diào)節(jié)，無需駕駛?cè)藛T調(diào)節(jié)，大大提高了乘坐的舒適性和操縱的穩(wěn)定性?！局R準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的主要功能1.控制減振器的阻尼力線控懸架系統(tǒng)采集車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器和車身高度傳感器等信號，由懸架ECU計算和處理后，指令電磁式或步進電機式執(zhí)行器動作，以調(diào)節(jié)減振器的阻尼力。當(dāng)汽車急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動時，能夠抑制汽車后挫、點頭和側(cè)翻，防止汽車劇烈變化，提高車輛的操縱穩(wěn)定性。2.調(diào)節(jié)彈性元件的剛度線控懸架系統(tǒng)通過改變減振器彈性系數(shù)的方式，調(diào)節(jié)減振器的剛度，使汽車能夠按照實際行駛的需要，自由地選擇模式?！局R準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的主要功能3.調(diào)節(jié)車身的高度如果汽車車身長時間離地面太高，在行駛過程中會感覺非常顛簸，好像沒有安裝減振器一樣；如果車身離地面太低，行駛中汽車底盤下部容易碰撞凸起的地面，會使汽車無法行駛。線控懸架系統(tǒng)的主要功能是在各種工況下，使車身的高度始終保持在合理范圍之內(nèi)。線控懸架系統(tǒng)通過控制空氣壓縮機、高度控制閥和排氣閥動作，使空氣彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤的離地間隙，使車身保持在合適的高度上。當(dāng)汽車高速行駛時，讓車身高度降低，以減小空氣阻力，提高操縱的穩(wěn)定性；當(dāng)汽車在壞路上行駛時，讓車身高度增加，以提高汽車的通過性；當(dāng)關(guān)閉點火開關(guān)時，因乘客和行李減少，又讓車身高度降低，以保持良好的駐車狀態(tài)。【知識準(zhǔn)備】三、工作模式的設(shè)置有的新車存在急轉(zhuǎn)彎時車身發(fā)抖的現(xiàn)象，更換相同型號的減振器后無效，產(chǎn)生原因可能是線控懸架系統(tǒng)的“軟”、“硬”工作模式調(diào)整和選擇不當(dāng)。性能良好的空氣懸架系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)是：汽車制動不點頭、加速不后仰、轉(zhuǎn)彎不外甩、乘坐不暈車、壞路升高走、好路降低跑、普通路舒適、高速路安全。如果不符合這些要求，就要對系統(tǒng)進行設(shè)置或者修理。一般的線控懸架系統(tǒng)具有自動模式、舒適模式、動態(tài)模式、越野模式、提升模式中的一種或者多種。1.自動模式在自動模式下(正常車身高度)，減振器的特性將調(diào)整到本車的最佳狀態(tài)。絕大部分車輛當(dāng)車速高于120km/h行駛時，汽車的車身高度在30s內(nèi)自動降低15mm；當(dāng)車速低于70km/h兩分鐘后，車身高度自動升高，或者在車速低于35km/h時立即降低?！局R準(zhǔn)備】三、工作模式的設(shè)置2.舒適模式在舒適模式下(正常車身高度)，減振器的特性將調(diào)整到舒適狀態(tài)，不執(zhí)行高速公路降低車身高度功能。3.動態(tài)模式在動態(tài)模式(車身高度比正常高度低15mm)下，減振器自動調(diào)整為運動型配置，沒有高速公路降低車身高度的功能。4.越野模式越野模式又稱為“野地模式”，當(dāng)汽車在崎嶇不平的路面上行駛時，可以選擇野地模式?！局R準(zhǔn)備】三、工作模式的設(shè)置5.提升模式提升模式又稱為“高位模式”，車身高度比正常高度提升15mm。當(dāng)汽車低速行駛而且需要極高的離地間隙時，可以選擇高位模式。在車速高于100km/h的情況下，系統(tǒng)會自動取消高位模式，返回到先前設(shè)置的模式；當(dāng)車速不足80km/h時，可以用手動方式設(shè)置高位模式；當(dāng)牽引掛車以50km/h的速度行駛時，自動取消高位模式，返回到先前設(shè)置的模式。【知識準(zhǔn)備】四、線控懸架系統(tǒng)的優(yōu)缺點線控空氣懸架可以在不同的工況下，具有不同的彈簧剛度和減振器阻尼力，既能滿足平順性的要求，又能滿足操縱穩(wěn)定性的要求。1.線控懸架系統(tǒng)的優(yōu)點（1）剛度可調(diào)節(jié)，可改善汽車轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)的側(cè)傾及制動和加速等工況下引起的車身點頭和后坐等問題。（2）汽車載荷變化時，能自動維持車身高度不變。（3）碰到障礙物時，能瞬時提高底盤和車輪、越過障礙，使汽車的通過性得到提高。（4）保持車輪與地面保持良好的接觸，提高車輪與地面的附著力，加速制動過程，縮短制動距離，增加汽車抵抗側(cè)滑的能力?！局R準(zhǔn)備】四、線控懸架系統(tǒng)的優(yōu)缺點2.線控懸架系統(tǒng)的缺點盡管線控懸架系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，但也存在一些不可避免地缺點：由于線控懸架系統(tǒng)的功能較多，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)生故障的概率和頻率遠遠高于傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)。由于線控懸架系統(tǒng)控制單元要接收每一個車輪懸架傳感器的數(shù)據(jù)，優(yōu)化處理算法難度非常大，調(diào)節(jié)不好就會適得其反。【技能準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)的身高度調(diào)節(jié)功能檢查【技能準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)的身高度調(diào)節(jié)功能檢查【技能準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的減壓閥和漏氣檢查【技能準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的減壓閥和漏氣檢查【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【課后習(xí)題】02智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)檢修【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.養(yǎng)成自覺遵守法律法規(guī)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的習(xí)慣。2.培養(yǎng)和同學(xué)之間良好的合作關(guān)系。知識目標(biāo)：1.掌握線控懸架系統(tǒng)組成。2.掌握線控懸架系統(tǒng)的工作原理。3.了解線控懸架系統(tǒng)的工作特點。能力目標(biāo)：1.能夠正確進行線控懸架系統(tǒng)主要部件的拆檢。2.能夠查閱用戶使用資料，正確使用和操作車輛。3.能夠正確進行線控懸架系統(tǒng)常見故障的診斷與排除?！救蝿?wù)導(dǎo)入】一輛智能網(wǎng)聯(lián)實訓(xùn)汽車，線控懸架系統(tǒng)故障，需要進行拆裝維修，你作為某企業(yè)底盤線控裝調(diào)人員。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控懸架系統(tǒng)的工作原理及維修知識，完成線控懸架系統(tǒng)的維修。【知識準(zhǔn)備】一、線控懸架系統(tǒng)的組成線控懸架系統(tǒng)由模式選擇開關(guān)、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、車身高度傳感器、懸架ECU、可調(diào)阻尼減振器、空氣壓縮機、空氣彈簧以及高度控制電磁閥等部件組成。【知識準(zhǔn)備】二、線控懸架系統(tǒng)的工作原理線控懸架ECU采集的信號主要有：車速、轉(zhuǎn)向角度、壓力信號、制動開關(guān)狀態(tài)、車身垂直加速度、懸架模式選擇、實際車身水平高度以及駕駛?cè)诉x擇的車身高度等。線控懸架系統(tǒng)依據(jù)ECU采集的信號獲得相關(guān)數(shù)據(jù)信息，自動調(diào)節(jié)懸架的剛度、阻尼以及車身高度，自動適應(yīng)汽車不同載重量、不同道路條件以及不同行駛工況的需要，在保證車輛具有良好操縱性和燃油經(jīng)濟性的前提下，使汽車的舒適性得到進一步提高。圖

線控懸架系統(tǒng)的原理【知識準(zhǔn)備】三、線控懸架系統(tǒng)的主要零部件

1.模式選擇開關(guān)模式選擇開關(guān)的功能是駕駛員根據(jù)汽車的行駛狀況和路面情況選擇懸架的運行模式，從而決定減振器的阻尼力大小。例如某輛汽車的電控空氣懸架系統(tǒng)設(shè)置了三種模式選擇開關(guān)，為工作模式選擇開關(guān)、車身高度選擇開關(guān)和空氣懸架啟用開關(guān)。【知識準(zhǔn)備】三、線控懸架系統(tǒng)的主要零部件

2.各類傳感器傳感器主要包括車身加速度傳感器、車身位移傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、制動壓力開關(guān)、制動燈開關(guān)、節(jié)氣門位置傳感器，以及門控制開關(guān)等。通過以上傳感器感知信號傳遞給ECU。車身加速度傳感器檢測車身振動，間接地反映行駛路面狀況和車身橫向運動狀況；車身位移傳感器檢測車身與車橋的相對位移，反映車身的平順性和車身高度；車速傳感器檢測車輪速度，反映車速，計算車身的側(cè)傾量；轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，計算車身側(cè)傾量；制動壓力開關(guān)檢測制動管路壓力，判斷汽車制動情況；制動燈開關(guān)檢測制動燈電路通斷，判斷汽車制動狀況；節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度，反映汽車加速狀況；門控制開關(guān)檢測門控?zé)綦娐吠〝?，判斷成員狀況?！局R準(zhǔn)備】三、線控懸架系統(tǒng)的主要零部件3.執(zhí)行器執(zhí)行器根據(jù)ECU的控制信號，準(zhǔn)確、快速和及時地做出動作反應(yīng)，實現(xiàn)對彈簧剛度、減振器阻尼或者車身高度的調(diào)節(jié)。（1）線控彈簧線控彈簧主要是調(diào)節(jié)車身高度和懸架剛度，主要應(yīng)對越野路段和激烈駕駛場景。其組成通常包括儲氣罐、電磁閥、管路、空氣泵、可調(diào)阻尼減震器、傳感器及空氣彈簧子系統(tǒng)。配備空氣彈簧的車型可以在顛簸路況中通過改變車身高度，達到提升車輛通過性、減小離地間隙進而減小風(fēng)阻的作用。由于空氣彈簧的作用介質(zhì)為空氣，氣壓變化存在一定滯后性，因此空氣彈簧的高度調(diào)節(jié)不具備瞬時性。（2）線控減震器線控減震器主要調(diào)節(jié)懸架阻尼，調(diào)節(jié)對象通常為減震器內(nèi)油液流速或油液黏度，主要構(gòu)成有ECU、電磁閥、傳感器、減震器等。由于電磁閥開度變化速度低于電磁液黏度變化速度，所以線控懸架的調(diào)節(jié)速度相對較快，其阻尼力也相對較大?！局R準(zhǔn)備】四、線控懸架系統(tǒng)的工作原理當(dāng)汽車在道路上行駛時，傳感器將道路狀況和汽車的速度、加速度、轉(zhuǎn)向、制動等工況的電信號傳遞給線控懸架系統(tǒng)控制器ECU,ECU對傳感器發(fā)送的電信號進行綜合處理，輸出控制信號到執(zhí)行器，進而調(diào)整減振器阻尼系數(shù)、控制彈性元件剛度和車身高度等，其工作原理如圖所示。圖

線控懸架系統(tǒng)的工作原理【知識準(zhǔn)備】四、線控懸架系統(tǒng)的工作原理對于車身高度的控制，可根據(jù)車內(nèi)乘員人數(shù)或汽車裝載情況自動調(diào)節(jié)車身高度，以保持車身具有穩(wěn)定的行駛姿態(tài)。典型的車身高度控制有以下幾種：1.停車水平控制停車后，當(dāng)車上載荷減少而車身上抬時，控制系統(tǒng)能自動地降低車身高度，用來減少懸架系統(tǒng)的負(fù)荷，改善汽車外觀形象。2.特殊工況高度控制汽車行駛于起伏不平度較大的路面時，主動升高車身高度，避免與地面或懸架磕碰；當(dāng)汽車高速行駛時，主動降低車身高度，用來改善行車的操作穩(wěn)定性。3.自動水平控制車身高度不受載荷影響，保持基本恒定的姿態(tài)水平，使乘坐更加平穩(wěn)，前照燈光束方向保持不變，提高行車安全性?！局R準(zhǔn)備】線控懸架系統(tǒng)的不同車輛的拆裝工藝差別較大，本文不再對拆裝工藝進行講述，僅對故障診斷工藝進行學(xué)習(xí)。由于線控懸架的工作特性，配有線控懸架的車輛在和維修舉升過程中，極易造成損壞，因此在運輸配有線控懸架的車輛時，車輛需調(diào)整到“裝載模式”；利用升降臺或者千斤頂維修裝備舉升車輛時時，車輛需調(diào)整到“舉升模式”。一、裝載模式的設(shè)置【技能訓(xùn)練】【技能訓(xùn)練】一、裝載模式的設(shè)置二、典型線控懸架系統(tǒng)的檢修【技能訓(xùn)練】二、典型線控懸架系統(tǒng)的檢修【技能訓(xùn)練】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【任務(wù)實施與評價】【課后習(xí)題】【項目小結(jié)】1.知識小結(jié)

【項目小結(jié)】2.技能小結(jié)【主題探究】安全意識關(guān)涉到個人的生命安全和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。在任何工作中，堅持安全第一，就是對人的生命負(fù)責(zé)，對企業(yè)負(fù)責(zé)，對國家負(fù)責(zé)。“預(yù)防為主”是實現(xiàn)安全的重要前提和方法，通過積極探索規(guī)律，采取有效預(yù)防和控制措施，做到防患于未然，就能將事故降到最低。對于汽車檢測與維修人員來說，樹立安全意識，首先要嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，堅持不打折扣、不變樣；其次要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細致、精益求精的工作作風(fēng)。和小組成員合作，一起總結(jié)汽車檢測與維修過程中的安全隱患，并提出預(yù)防和消除的辦法，制作成表格，張貼在實訓(xùn)或?qū)嵙?xí)場所。謝謝項目五智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)裝調(diào)與檢修【項目描述】制動系統(tǒng)的性能直接影響汽車的行駛安全和乘客的生命安全。隨著高速公路的飛速發(fā)展，汽車的車速正在快速提升；汽車保有量的劇增使車流密度的日益增大，為保證行車安全，制動系統(tǒng)的控制變得更加重要。智能網(wǎng)聯(lián)汽車在原有的汽車制動系統(tǒng)上，融合線控技術(shù)，開發(fā)出新的線控制動系統(tǒng)（ElectricWiredBrakingSystem，簡稱是EWBS）。【項目描述】該系統(tǒng)將傳統(tǒng)液壓或氣壓制動執(zhí)行元件改為了電驅(qū)動元件，有著可控性好、響應(yīng)速度快的特點，有著良好的發(fā)展前景。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，可將線控制動系統(tǒng)通過整車控制器（VCU）與計算平臺結(jié)合起來，通過計算平臺替代駕駛?cè)藙幼鳎ú戎苿犹ぐ宓龋?，向汽車發(fā)送制動意圖。

線控制動系統(tǒng)除了可實現(xiàn)汽車的自動緊急制動外，還可以實現(xiàn)汽車的自適應(yīng)巡航，使汽車始終與前車保持安全距離，增強自動駕駛的安全性?！局R脈絡(luò)圖】智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)拆裝目錄任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)調(diào)試智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)檢修01智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)拆裝【任務(wù)目標(biāo)】素養(yǎng)目標(biāo)：1.養(yǎng)成良好的行為規(guī)范和職業(yè)道德2.培養(yǎng)良好的團隊意識及溝通交流能力3.養(yǎng)成善于思考、深入研究等良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神知識目標(biāo)：1.了解線控制動系統(tǒng)的功能2.掌握線控制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.了解線控制動系統(tǒng)典型車型應(yīng)用能力目標(biāo)：1.能夠制定底盤線控制動系統(tǒng)拆裝計劃2.能夠正確使用底盤線控制動系統(tǒng)拆裝工具3.能夠獨立拆裝底盤線控制動系統(tǒng)零部件【任務(wù)導(dǎo)入】一輛2021年生產(chǎn)的一款智能網(wǎng)聯(lián)實訓(xùn)汽車，線控底盤制動系統(tǒng)故障，需要進行拆裝檢查維修，你作為某企業(yè)底盤線控裝調(diào)人員，被安排到了汽車制動系統(tǒng)維修與調(diào)試車間。請你根據(jù)本任務(wù)所學(xué)線控底盤制動系統(tǒng)的構(gòu)造、工作原理及檢修等知識，完成線控底盤制動系統(tǒng)的拆裝與檢查。【知識準(zhǔn)備】一、線控制動系統(tǒng)概述汽車制動系統(tǒng)主要功用是使行駛中的汽車安全、可靠地減速甚至停車，還能使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，使已停駛的汽車保持不動。汽車上設(shè)有保障行駛中的車輛減速或停車的行車制動系統(tǒng)；由駕駛員用手或腳操縱，使停駛的車輛駐留原地、防止溜坡的駐車制動系統(tǒng)和用于特殊情況下的應(yīng)急制動、安全制動及輔助制動裝置。制動系統(tǒng)還具有輔助坡道起步、驅(qū)動防滑系統(tǒng)等功能?！局R準(zhǔn)備】一、線控制動系統(tǒng)概述1.線控制動系統(tǒng)的功用智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)的功能與傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)的功能一樣，也是保證能夠按照路況等條件進行強制減速直至停車，只是在結(jié)構(gòu)上有所改變，即輸入接口（制動踏板）和執(zhí)行機構(gòu)（制動執(zhí)行器）之間是通過線控（電子信號）連接的，在它們之間沒有直接的液壓力或機械連接?！局R準(zhǔn)備】一、線控制動系統(tǒng)概述2.線控制動系統(tǒng)的分類主要有兩條技術(shù)路線：需要制動液作為壓力傳遞介質(zhì)的線控制動系統(tǒng)，液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）；純機械電子系統(tǒng)，沒有制動液參與的線控制動系統(tǒng)，機械式線控制動系統(tǒng)（EMB）。又衍生出混合線控制動（HBBW）系統(tǒng)，主流布置方式為前軸采用電子液壓制動系統(tǒng)（EHB）、后軸采用電子機械制動系統(tǒng)（EMB）。EHB系統(tǒng)發(fā)展最為成熟，已處于量產(chǎn)階段，使用最為廣泛。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）

EHB系統(tǒng)根據(jù)制動增壓技術(shù)方向的不同可分為電機直接助力制動主缸制動，電動伺服、制動主缸+電機助力制動副主缸制動，電液伺服和電機+高壓蓄能器式電液伺服三類，本書僅對電動伺服、制動主缸+電機助力制動副主缸制動進行講解。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）1.液壓式線控制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)液壓式線控制動系統(tǒng)以傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用電子器件取代了一部分機械部件的功能。汽車駕駛?cè)说闹苿觿幼鞅惶ぐ迳系膫鞲衅鞲修D(zhuǎn)化成電子信號，或由環(huán)境感知傳感器檢測到障礙物，車載計算平臺發(fā)送制動請求，電子控制單元接收到信號后，命令液壓執(zhí)行機構(gòu)完成制動的操作。典型的液壓式線控制動系統(tǒng)由制動踏板傳感器、EHBECU、執(zhí)行器機構(gòu)等組成。EHB系統(tǒng)是在傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，用一個綜合的制動模塊來取代傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和ABS模塊等，產(chǎn)生并儲存制動壓力，并可分別對四個車輪的制動力矩進行單獨調(diào)節(jié)。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）2.液壓式線控制動系統(tǒng)工作原理正常工作時，制動踏板與制動器之間的液壓連接斷開，備用閥處于關(guān)閉狀態(tài)。電子踏板配有踏板感覺模擬器和電子傳感器，ECU可以通過傳感器信號判斷駕駛?cè)说闹苿右鈭D，并通過電機驅(qū)動液壓制動泵進行制動。電子系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用閥打開，EHB變成傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)?！局R準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）3.液壓式線控制動系統(tǒng)的優(yōu)缺點①液壓式線控制動系統(tǒng)利用算法可以彌補部件的磨損和變形導(dǎo)致制動性能的衰退，使制動性能長期處于良好狀態(tài)。②液壓式線控制動系統(tǒng)可以根據(jù)各個車輪的轉(zhuǎn)速和附著力為其分配最恰當(dāng)?shù)闹苿恿Χ龋@就做到了制動的高度靈活性和高效性。③液壓式線控制動系統(tǒng)不但能夠提供高效的常規(guī)制動功能，還能發(fā)揮包括ABS在內(nèi)的更多輔助功能。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）（2）液壓式線控制動系統(tǒng)的缺點由于液壓式線控制動系統(tǒng)以液壓為制動能量源，液壓的產(chǎn)生和電控化相對來說比較困難，不容易做到和其他電控系統(tǒng)的整合；而且液壓系統(tǒng)的重量對輕量化不利。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）4.典型EHB系統(tǒng)應(yīng)用（1）博世iBooster系統(tǒng)博世公司先后推出了兩代新型智能助力器iBooster，其結(jié)構(gòu)如圖5-3所示。iBooster外形結(jié)構(gòu)跟整車、液壓管路及防火墻接口與傳統(tǒng)系統(tǒng)相同，不同之處是采用智能線控電助力工作原理，數(shù)據(jù)交換處理能力更強大，動態(tài)增減壓性能更優(yōu)良，制動距離更短，并且可以滿足制動能量回收和自動駕駛制動需求。該系統(tǒng)應(yīng)用在特斯拉、大眾全部新能源車、保時捷、凱迪拉克、本田CRV、法拉第未來、比亞迪E6及蔚來ES8等車型上。【知識準(zhǔn)備】二、液壓式線控制動系統(tǒng)（EHB）駕駛?cè)瞬戎苿犹ぐ彘_始制動時，iBooster的踏板位移傳感器檢測到輸入桿位移，并將位移信號發(fā)送至ECU，ECU計算出電機轉(zhuǎn)矩需求，再由傳動裝置將該轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為伺服制動力，伺服制動力與踏板輸入力在制動主缸內(nèi)共同轉(zhuǎn)化為制動液壓力。該系統(tǒng)采用齒輪-梯形絲杠減速增矩機構(gòu)，將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為制動主缸活塞的直線運動，建立制動壓力。制動踏板推桿與執(zhí)行機構(gòu)制動主缸活塞推桿之前通過間隙的方式進行一定程度的解耦。【知識準(zhǔn)備】