智能网联汽车底盘线控系统装调与检修 第2章 智能网联汽车线控转向系统.ppt

智能网联汽车底盘线控系统装调与检修第2章 智能网联汽车线控转向系统智能网联汽车底盘线控系统装调与检修2.1智能网联汽车线控转向系统拆装学习目标1了解线控转向系统的功能与分类2掌握线控转向系统的结构与工作原理3掌握线控转向系统的特点4了解线控转向系统典型车型应用5了解线控四轮转向系统定义、结构、工作原理（拓展）6能够独立拆装线控转向系统线控转向系统功能01线控转向系统功能什么是汽车转向系统？什么是汽车转向系统？改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）汽车助力转向系统线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统功能转向系统发展状况传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）商用车以HPS为主流乘用车以EPS为主流未来发展方向线控转向系统功能智能网联汽车转向系统为何采用线控转向系统智能网联汽车转向系统为何采用线控转向系统？环境感知传感器感知到前方有障碍物线空转向系统自动转向变道避障环境感知传感器前方有路障信号计算平台VCU线控转向系统ECU线控转向系统执行器请求执行转向信号转向命令控制命令自动避障，自动泊自动避障，自动泊车，车道保持车，车道保持线控转向系统功能转向系统功能 汽车转向系统：汽车转向系统：按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向 智能网联汽车线控转向系统：智能网联汽车线控转向系统：按照预设的轨迹自动控制汽车的行驶方向线控转向系统分类02线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）方向盘转动传感器ECU电机电压/电流电机扭矩离合器，减速器扭矩转向拉杆车轮线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS） 优点：优点：不含任何机械结构，设计和构造简便，助力与发动机转速无关，能够让方向盘在低速时更轻盈，高速时更稳定 缺点：缺点：需要长期保留机械装置，以保证冗余度，否则万一电子设备失效容易造成不良后果线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机安装于转向管柱上，电机助力转矩作用于转向管柱上优点：结构紧凑，布置在驾驶舱内，工作环境较好，不占用发动机舱的空间，成本较低缺点：可提供的助力大小受到限制，易引起驾驶舱内产生噪声，不利于转向轴的吸能结构设计适用于中小型乘用车线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机和减速机构布置在转向齿轮上，驱动电机的输出力矩通过减速机构传递到转向齿轮上优点：可以提供较大的转向助力，助力效果较为迅速准确，有利于降低驾驶舱噪声水平缺点：电机和传感器等部件安装在发动机舱，器件的耐热与防水等环境要求高，成本较高适用于需求助力较大的中型乘用车线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机和减速机构布置在转向齿条上，电机助力扭矩作用于转向齿条上优点：可以提供更大的转向助力，助力效果较为迅速准确，有利于降低驾驶舱噪声水平缺点：电机和传感器等部件安装在发动机舱，器件的耐热与防水等环境要求高，成本较高适用于需求助力较大的大中型乘用车线控转向系统分类线控转向系统（SBW）方向盘传感器ECU电机电压转向执行电机扭矩转向拉杆车轮传感器ECU电机电压路感反馈电机扭矩方向盘汽车转向执行汽车转向执行汽车转向反馈汽车转向反馈线控转向系统分类线控转向系统（SBW） 优点：优点：摆脱了传统转向的各种限制，给汽车的转向特性设计带来更大的可发挥空间，方便与自动驾驶其他子系统实现集成在改善汽车主动安全性能、驾驶特性、操纵性以及驾驶员路感方面具有优势，是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键技术线控转向系统结构03转向盘模块转向盘模块线控转向系统结构转向盘组件转角传感器转矩传感器路感电机驾驶员意图ECUECU路感电机前轮转向模块前轮转向模块线控转向系统结构ECU转向执行电机+前轮转角信号ECU前轮位移传感器转向执行电机电机控制器前轮转向组件主控制器主控制器线控转向系统结构ECU转向执行电机+路感电机控制驾驶员误操作等故障ECU判断 辅助系统辅助系统 自动防故障系统：自动防故障系统： 电源系统：电源系统：承担着控制器、两个电机以及其他车用电器的供电任务线控转向系统结构处理故障，保证车辆正常行驶线控转向系统工作原理04线控转向系统工作原理线控转向系统工作原理 人工驾驶人工驾驶 自动驾驶自动驾驶计算平台驾驶员转动转向盘的人工驾驶操作计算平台向VCU发送转向意图的自动驾驶操作 控制转向控制转向 路感反馈路感反馈VCUCAN线控转向系统特点05线控转向系统特点安全舒适经济控制系统一体化操纵稳定性能好个性化的设置线控转向系统典型应用06线控转向系统典型应用英菲尼迪Q50汽车林肯MKZ量产车长安汽车线控四轮转向系统介绍07拓展知识线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统定义在前轮设置转向装置的基础上，后轮也设置有转向装置，利用车辆行驶中的某些信息来控制后轮的转角输入，以提高车辆的操纵性和稳定性可以缩短车辆转向动作过程，缩短车辆最小转弯半径，改善车辆的转向性能，提高车辆转向时的稳定性线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统组成1.转向电机2.转向轮3.转向主销4.转向横拉杆5.车体状态传感器6.线位移传感器7.ECU8.电磁施力器9.转角转矩传感器 10.减速器11.转向盘转向执行机构路感反馈模块线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统工作原理线控转向系统组装08线控转向系统组装实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统组装任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。

工具/仪器：常用拆装工具套装、螺丝刀套装、小螺丝套装人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力实训场地：智能网联汽车线控技术实训室线控转向系统组装任务实施步骤图示第一步，将传动蜗杆装入安装位置，安装蜗杆固定垫片，安装固定螺栓，并按规定力矩紧固螺栓第二步，安装扭矩转角传感器线束插接器，安装两端外罩壳，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧线控转向系统组装任务实施步骤图示第三步，安装扭矩转角传感器线束外罩壳固定板第四步，安装助力转向电机总成，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧线控转向系统组装任务实施步骤图示第五步，将转向控制器的集成电路板装到下壳体支架上，并安装固定螺栓，按规定力矩拧紧第六步，将上壳体装入下壳体，并按下锁止卡扣，使上下壳体紧密结合在一起线控转向系统组装任务实施步骤图示第七步，连接转向电机与控制器之间线束插接器线控转向系统拆装09线控转向系统拆装实训载体智能网联教学车线控转向系统拆装任务准备操作设备：智能网联教学车工具/仪器：常用拆装工具套装、螺丝刀套装、球头拆卸器、钳子、锤子、轮胎拆装工具等。

人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力实训场地：智能网联汽车线控技术实训室线控转向系统拆装任务实施拆装前防护步骤图示个人防护，维修人员需穿着防护手套整车防护，车内部需铺上方向盘套、座椅套和脚垫车外部需铺上格栅和翼子板防护线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第一步，断开蓄电池负极，然后等待2分钟第二步，拆卸安全气囊，分离气囊插接器，然后分离喇叭插接器，并将安全气囊取出注意：分离安全气囊前，需去除手上静电，拆卸后的安全气囊必须正面向上摆放线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第三步，确定轮胎朝向正前方，拆卸方向盘固定螺母，并将方向盘取下第四步，拆卸转向管柱上下装饰板固定螺栓，并将上下装饰板取下线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第五步，分离气囊游丝插接器第六步，分离灯光和雨刮线束的插接器线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第七步，拆卸灯光和雨刮组合开关固定螺栓，并将组合开关取下第八步，分离点火开关插接器线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第九步，拆卸点火开关固定螺栓，并将开关取下。

第十步，拆卸线控转向系统的控制器固定螺栓，然后分离控制器上所有插接器，并将控制器取出注意：先分离供电插接器线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十一步，拆卸转向管柱的4颗固定螺栓，并将管柱取下第十二步，拆卸助力转向电机至万向传动轴一端紧固定螺栓，并将电机取下线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十三步，拆卸万向传动轴至转向器花键上的固定螺栓，并将传动轴取下第十四步，利用轮胎与地面的附着力，按对角线分别松开两前轮胎固定螺栓线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十五步，操作举升机，将车辆举升到彻底离开地面位置，按对角线拆卸两前轮胎螺栓，分别将两前轮胎取下第十六步，用尖嘴钳分别拆卸两侧螺栓锁紧销，然后分别拆卸两侧转向横拉杆球头固定螺母线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十七步，操作举升机举升车辆至合适位置，分别拆卸转向器左右两个固定卡箍的锁紧螺栓，并将卡箍取下第十八步，将转向器取出至此，线控转向系统整车拆卸完成线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第一步，将转向器放至安装位置第二步，安装转向器的左右两个固定卡箍并安装锁紧螺栓线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第三步，安装转向横拉杆球头，然后安装固定螺母，并用尖嘴钳安装螺栓锁紧销。

第四步，操作举升机下降车辆至合适位置，安装两前轮胎，先用手带上轮胎螺栓，然后按对角线用轮胎拆装工具进行预紧线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第五步，操作举升机，降下车辆至地面第六步，利用地面的附着力固定轮胎，依对角线按规定力矩拧紧线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第七步，在驾驶室处，将万向传动轴安装至转向器花键上，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧第八步，将助力转向电机安装至万向传动轴另一端，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第九步，将转向管柱上端安装孔对准防火墙支架孔，安装转向管柱4颗固定螺栓，并按规定力矩拧紧第十步，接下来安装线控转向系统的控制器，控制器安装在主驾驶仪表台内部，首先连接控制器上所有插接器，再将控制器放入安装位置，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧注意：最后安装供电插接器线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十一步，先将点火开关放至转向管柱，然后安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧第十二步，连接点火开关插接器线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十三步，安装灯光和雨刮组合开关，用十字螺丝刀安装固定螺栓第十四步，连接灯光和雨刮线束插接器。

线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十五步，安装气囊游丝及其插接器第十六步，安装转向管柱上下装饰板，并用十字螺丝刀进行固定螺栓线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十七步，安装方向盘前，需确定游丝旋转圈数的中间位置，方法为将气囊游丝向左旋转至极限位置，然后摆正游丝，向回旋转3圈，既是中间位置第十八步，确定轮胎朝向正前方，将方向盘放至转向管柱，安装固定螺母，并按规定力矩拧紧线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十九步，连接气囊插接器，然后连接喇叭插接器，将气囊装入方向盘。