汽车底盘电控系统检修(含自动变速器).pdf
《汽车底盘电控系统检修(含自动变速器).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车底盘电控系统检修(含自动变速器).pdf(226页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2009-12-111汽车底盘电控系统检修 (含自动变速器)中国职业技术教育学会科研项目优秀成果高等职业教育汽车专业“双证课程”培养方案规划教材人民邮电出版社 主编:李 雷2009-12-112目 录? 项目一电控自动变速器维修与故障诊断? 项目二防抱死制动/牵引力控制系统维修与故障诊断? 项目三电控悬架系统维修与故障诊断? 项目四电控动力转向/四轮转向系统维修与故障诊断2009-12-113项目一 电控自动变速器维修与故障诊断2009-12-114一、项目要求? 知识要求知识要求 认识自动变速器的作用、优点和缺点。 认识自动变速器换挡手柄和控制开关。 认识自动变速器的组成。 认识液力变矩器的
2、组成和工作过程。 认识行星齿轮机构的工作过程和动力传递,包括单排 行星齿轮组、辛普森式行星齿轮机构、拉维娜式行星齿 轮机构。 认识液压控制系统的组成。 认识电子控制系统的作用、组成和控制方式。2009-12-115? 能力要求能力要求 对客户提供的故障进行分析。 电控系统自诊断的检查。 自动变速器的基本检查与调整。 自动变速器的机械系统试验。 自动变速器机械检修程序。 自动变速器电控系统检修。 自动变速器典型故障的诊断与排除。2009-12-116二、相关知识? (一)认识自动变速器(一)认识自动变速器 自动变速器根据汽车道路行驶条件和载荷情况,发动机 输出功率大小、车速,在最佳时间自动换挡至
3、最适宜的 挡位。 自动变速器的优点有如下几个。? 操纵简单省力,提高行车安全性,行驶平稳舒适性好。? 有效地衰减传动系扭转震动,并防止传动系过载。? 延长发动机及传动部件寿命,改善和提高汽车的动力性。? 减少燃油消耗,降低排放污染。 自动变速器的缺点有如下几个。? 结构较为复杂,制造难度大,生产成本高。? 维修困难。? 传动效率低。2009-12-117? 1. 自动变速器的分类自动变速器的分类 自动变速器按照汽车驱动方式的不同,可分为后驱动自 动变速器和前驱动自动变速器两种。前驱动自动变速器 与驱动桥合为一体,又常称为自动传动桥。 自动变速器按照控制方式的不同,可分为液压控制自动 变速器和电
4、子控制自动变速器两种。目前各大汽车制造 厂商生产的自动变速器都采用了电子控制自动变速器。2009-12-118前驱动自动变速器后驱动自动变速器2009-12-119? 3认识自动变速器换挡手柄认识自动变速器换挡手柄 自动变速器换挡手柄如图所示,换挡手柄一般设有P停车 挡、R倒挡、N空挡、D前进挡、S和L前进低挡和O/D超 速挡开关,有的自动变速器换挡手柄设有P、R、N、 OD、3、2、1挡。其中OD挡为超速挡,3、2、1挡为低 速挡。换挡手柄2009-12-1110? 4认识自动变速器的组成认识自动变速器的组成 自动变速器的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、 离合器、制动器、油泵、滤清器、管
5、道、控制阀体、速 度调压器等。按照这些部件的功能,可将它们分成液力 变矩器、齿轮变速机构、液压操控系统、电控液压换挡 控制系统。后驱动自动变速器结构2009-12-1111? (二)认识液力变矩器(二)认识液力变矩器? 1液力变矩器的作用 液力变矩器内充满自动变速器油,它既能起到液力耦合 器的作用,将发动机的转矩传送给变速器,又能使发动 机产生的转矩成倍增大,将增大的转矩传送给变速器。液力变矩器2009-12-1112? 2液力变矩器的组成液力变矩器的组成 液力变矩器由泵轮、导轮、涡轮、单向离合器和锁止离 合器组成。液力变矩器的结构2009-12-1113? (1)泵轮的结构)泵轮的结构 泵轮
6、由许多具有一定曲率的叶片按一定的方向辐射状安 装在泵轮壳体上,当泵轮旋转时,叶片便带动其间的液 体介质一同运动。泵轮的结构2009-12-1114? (2)涡轮的结构)涡轮的结构 涡轮也装有弯曲方向与泵轮叶片的弯曲方向相反的叶 片,涡轮转轮装在变速器输入轴上,其叶片与泵轮叶片 相对放置,中间留有3 mm的间隙。涡轮的结构2009-12-1115? (3)导轮的结构)导轮的结构 导轮上由许多具有一定曲率、一定方向的叶片组装在导 轮架上,导轮轴孔内装有单向离合器(。因此,导轮只 能向一个方向自由转动,而向另一方向转动时,则被单 向离合器锁止在壳体上。导轮的结构2009-12-1116? (4)单向
7、离合器的结构)单向离合器的结构 自动变速器内安装的单向离合器常见的有楔块式和滚柱 式两种。楔块式单向离合器在内环与外环间夹着几个不 规则的楔块。楔块式单向离合器的结构2009-12-1117? (5)锁止离合器的结构)锁止离合器的结构 锁止离合器装在涡轮转轮毂上,位于涡轮转轮前端。当 离合器接合时,泵轮与涡轮通过摩擦材料连接在一起。锁止离合器的结构2009-12-1118? 3转矩耦合和放大的原理 (1)转矩耦合? 当涡轮的转速接近泵轮转速时,从涡轮流至导轮的液流与泵轮的转动方向一致。这时变速器油冲击导轮叶片的背面,单向离合器使导轮与泵轮同方向转动,液流返回泵轮,仅起到转矩耦合传递的作用。 (
8、2)转矩增大? 当泵轮与涡轮的转速差较大时,从涡轮流至导轮的液体冲击导轮叶片的正面,使导轮与泵轮反向转动,导轮被单向离合器锁住不转动,导轮叶片却使液体流向改变,增强泵轮转动的能量。2009-12-1119? 4认识液力变矩器的工作过程认识液力变矩器的工作过程 (1)车辆停住,发动机怠速运转 (2)车辆起步时 (3)车辆低速行驶时 (4)车辆以中、高速行驶时2009-12-1120? (三)认识行星齿轮机构(三)认识行星齿轮机构 1行星齿轮机构的作用? 液力变矩器虽然能在一定范围内自动地、无级地变速、变矩,但不能满足汽车动力性能和经济性能要求。行星齿轮机构的作用是改变液力变矩器输出转速大小和转动
9、的方向,并将输出功率传送至主传动机构。 2认识行星齿轮机构? 行星齿轮机构安装于变速器壳体内,由行星齿轮组、离合器、制动器、轴与轴承等组成。离合器及制动器是换挡执行机构,输入轴、输出轴、中间轴起到传输动力的作用。2009-12-1121行星齿轮机构的结构2009-12-1122 行星齿轮组的传动规律。? 由离合器将动力传递给某一个元件作输入件,由制动器固定某一个元件,并有一个元件作输出件。? 如果行星齿轮组中各齿轮都没有作固定件,就没有被动件,这时即为空挡。? 如果行星齿轮组中两个元件被固定在一起,那么传动的输出转速和方向与输入相同。 行星齿轮组传动比。? 行星齿轮组传动比的计算公式如下:?
10、式中,i 行星齿轮组传动比;?z2被动件齿数;?z1主动件齿数。21ziz=21ziz=2009-12-1123 (2)多片湿式离合器? 多片湿式离合器的作用是将变速器内的两个元件连接起来,把转矩由一个元件传递给另一个元件。多片湿式离合器的结构和接合示意图2009-12-1124 (3)制动器? 目前常用的制动器有多片湿式制动器和带式制动器。? 多片湿式制动器的结构与多片湿式离合器的构造相似,只不过制动器的鼓是变速器的壳体而已。多片湿式制动器的结构和接合示意图2009-12-1125? 带式制动器由制动鼓、制动带和伺服缸组成。伺服缸内装有液压活塞、密封圈、回位弹簧和推杆等。带式制动器的结构和外
11、形示意图2009-12-1126 3认识辛普森式行星齿轮机构? 在实际应用中自动变速器通常采用多个单排齿轮组进行串联的办法来扩大挡位数目。常用的有辛普森(Simpson)式和拉维娜(Ravigneaux)式行星齿轮机构两种。? 辛普森式行星齿轮机构在自动变速器中被广泛使用,日本丰田的自动变速器几乎都采用这种结构,如A43D、A140E、A240E、A241E、A340和A350等型号的自动变速器。这里以丰田A43D自动变速器为例,讨论多排行星齿轮组怎样实现挡位动力的传递。2009-12-1127 (1)丰田A43D自动变速器行星齿轮机构的结构? A43D自动变速器是日本丰田公司生产的用于后轮驱
12、动的四速液控自动变速器,其行星齿轮机构采用了由3个行星排(超速行星排、前行星排、后行星排)组成的辛普森式四速行星齿轮变速器,动力由超速排输入,前后行星排输出。执行器包括3个离合器、4个片式制动器和3个单向离合器。A43D自动变速器行星齿轮机构2009-12-1128 (2)超速行星排工作原理? 在超速挡离合器C0接合,超速挡单向离合器F0起作用时,超速排中心轮将和超速排行星架锁为一体。其输入和输出部分以相同转速转动,实现直接传动。? 在超速挡制动器B0接合时,超速排太阳轮制动,超速排行星架输入,超速排齿圈输出。其输出转速高于挡输入转速,实现超速传动。 (3)D位工作原理? D位1挡(D1)。D
13、1挡位时,超速挡离合器C0、前进挡离合器C1接合,单向离合器F0和F2起作用,实现减速传动。? D位2挡(D2)。D2挡位时,超速离合器挡C0、前进挡离合器C1、2挡制动器B2接合,单向离合器F0、F1起作用,实现减速传动。2009-12-1129D1挡动力传递路线D2挡动力传递路线2009-12-1130? D位3挡(D3)。D3挡位时,超速挡离合器C0,前进挡离合器C1,直接挡离合器C2,2挡制动器B2接合,超速挡单向离合器F0起作用,实现直接传动。D3挡动力传递路线2009-12-1131? D位4挡(D4)。D4挡位时,超速挡开关置于“ON”位,超速挡制动器B0,前进挡离合器C1,直接
14、挡离合器C2,2挡制动器B2接合,实现超速传动。D4挡动力传递路线2009-12-1132 (4)2位工作原理? 2位1挡。 2位1挡时,各执行元件的动作情况、传动比及动力传递路线与D1挡完全相同。2位1挡动力传递路线2009-12-1133? 2位2挡。 2位2挡的动力传递路线及传动比与D2挡位完全相同。与D2挡位相比, 2位2挡增加了2挡强制制动器B1,以便利用发动机制动。2位2挡动力传递路线2009-12-1134 (5)L位工作原理? L位时,超速挡离合器C0,前进挡离合器C1及低、倒挡制动器B3接合,超速挡单向离合器F0起作用。L位动力传递路线2009-12-1135 (6)R位工作
15、原理? R位时,超速挡离合器C0,直接挡离合器C2及低、倒挡制动器B3接合,超速挡单向离合器F0起作用,实现倒挡传动。?R位动力传递路线2009-12-1136 (7)N位和P位工作原理? N位和P位时,虽然超速挡离合器C0和超速挡单向离合器F0的作用使得动力经超速排传到前后排输入轴,但前进挡离合器C1,直接挡离合器C2均处于分离状态,动力不能继续向后传递,因此,无动力输出。2009-12-1137 4认识拉维娜行星齿轮机构认识拉维娜行星齿轮机构? (1)拉维娜行星齿轮机构? 自动变速器中除了使用辛普森行星齿轮机构以外,在欧美国家,一些汽车公司普遍使用拉维娜行星齿轮机构。拉维娜行星齿轮机构20
16、09-12-1138 (2)拉维娜行星齿轮组成? 拉维娜3挡自动变速器只使用了5个换挡执行元件:2个离合器、2个制动器和1个单向离合器。拉维娜行星齿轮结构拉维娜行星齿轮传动2009-12-1139? (四)认识自动变速器控制系统(四)认识自动变速器控制系统 1认识液压控制系统? 自动变速器的液压控制系统担负着对液力传动装置提供传动介质,控制液力变矩器锁止、润滑和冷却传动介质的任务。同时还担负着对行星齿轮机构进行换挡控制和对齿轮、轴承等零件润滑冷却等功能。? 液压控制系统由油底壳、油泵、各种阀、液压油通道与管道组成。油底壳用作储油槽,油泵产生液压;各种阀有各种功能,通常集成为一个阀体;液压油管道
17、将变速器油传送至离合器、制动器及液压控制系统的其他部件。2009-12-1140自动变速器液压控制系统的液压路径图2009-12-1141 (1)自动变速器油? 自动变速器油缩写为“ATF”,它的作用有:传递变矩的转矩,控制液压控制系统和行星齿轮机构中离合器和制动器的运作,润滑和冷却行星齿轮及其他运动部件。? 自动变速器油是一种高级石油基矿物油,通常外观颜色为红色,与普通润滑油加以区别。自动变速器必须使用规定的ATF,否则会损坏自动变速器元件。2009-12-1142 (2)油泵? 油泵的作用是将液压油送至液力变矩器,润滑行星齿轮机构,并为液压控制系统提供运作压力。油泵的主动齿轮由发动机通过液
18、力变矩器泵轮带动旋转。油泵的结构2009-12-1143 (3)阀体? 阀体的结构较复杂,通常阀体由上阀体、下阀体和手动阀体组成,阀体中各阀控制液压,并切换液体通道。自动变速器的阀体2009-12-1144 (4)一次调压阀? 根据汽车行驶速度和节气门开度的变化,自动调节流向各液压系统的油压,以保证各液压系统油压稳定,防止油泵功率损失。一次调压阀的结构2009-12-1145 (5)手动阀? 手动阀又称选挡阀,它是一种手动控制的多路换向阀,位于控制系统的阀板总成中,经机械传动机构和自动变速器的操纵手柄相连,由驾驶员手动操作。手动阀的结构及工作原理图2009-12-1146 (8)换挡控制阀?
19、换挡控制阀(简称换挡阀)是一个2位换向阀,它根据发动机负荷(节气门开度)或车速的变化,自动控制挡位的升降,使自动变速器处于最适合汽车行驶状态的挡位上。自动变速器都有一个或几个换挡控制阀,其数目根据变速器前进挡位数而定。换挡控制阀和换挡电磁阀 1-高挡油路 2-低挡油路 3-换挡控制阀 4-节流孔5-主油路 6-油阀 7-换挡电磁阀 8-弹簧2009-12-1147 (9)蓄压器? 蓄压器的作用是减小换挡冲击。由于蓄压器活塞的运作侧和背压侧的表面积不同,当来自手动阀的油路压力作用在运作侧时,活塞慢慢上升,使送往离合器和制动器的油路压力渐渐升高。蓄压器的结构和工作原理2009-12-1148 2认
20、识电子控制系统认识电子控制系统 (1)电控自动变速器的特点? 电控自动变速器简称ECT,增加了电子控制单元(ECU)和与之相关的传感器和执行器,车速传感器和节气门位置传感器代替了调速器阀和节气门阀,传感器和开关信号输入ECU,经过分析、对比、运算后发出相应的信号给液压控制系统,再由液压控制系统控制换挡阀进行挡位的变换。? 电控自动变速器有以下优点。? 驾驶员可以选择适合于自己的驾驶模式。? 换挡冲击小,乘坐舒适性好。? 经济性好。? 具有自诊断功能。? 失效保护功能。2009-12-1149 (2)电控系统的组成? 电控自动变速器的电控系统由传感器、ECU和执行器组成。A140E变速器电控系统
21、的组成2009-12-1150电控系统元件在车上的安装位置2009-12-1151电控系统的线路图2009-12-1152 (3)电控系统中的信号开关 行驶模式选择开关。? 行驶模式选择开关安装在换挡手柄附近或仪表盘中,用于驾驶员选择的驾驶模式有:动力模式(PWR)和常规模式(NORM)。行驶模式选择开关及线路2009-12-1153 空挡启动开关。? 空挡启动开关安装在自动变速器外部,用于通知ECU变速器所处的挡位,以便执行相应的换挡动作。空挡启动开关的外形和内部触点2009-12-1154 超速挡开关。? 超速挡开关由驾驶员自主操作,选择在车辆行驶过程中是否可以升入OD挡。超速挡开关的电路
22、连接2009-12-1155 制动灯开关。? 制动灯开关安装在制动踏板正上方位置,判断制动踏板是否踩下。制动灯开关与线路连接2009-12-1156 (4)电控系统中的传感器 节气门位置传感器。? 节气门位置传感器安装在发动机节气门体上,用于检测节气门的开度,并将其转换成电信号传送给ECU,以控制换挡正时和锁止正时。节气门位置传感器的外形及结构2009-12-1157 车速传感器。? 车速传感器产生车速信号,ECT的ECU用它来控制换挡点和锁止离合器的运作。ECT的ECU获得的正确车速信息是由两个车速传感器输入的,为了进一步确保信息的精确性,ECT的ECU会不断对这两个信号进行比较。1号车速传
23、感器和结构2009-12-11582号车速传感器和结构2009-12-1159 直接挡离合器速度传感器直接挡离合器速度传感器2009-12-1160 水温传感器。? 水温传感器检测发动机冷却液的温度,水温传感器是一个负温度系数的可变电阻,随温度的增加其阻值逐渐下降。水温传感器和线路连接2009-12-1161 (5)电控系统中的执行器? 电控系统的执行器主要由电磁阀组成。来自发动机和ECT ECU的信号使电磁阀接通或断开,从而操作换挡阀运作和控制液压压力。电磁阀有两种类型:开关电磁阀、线性电磁阀。开关电磁阀线性电磁阀2009-12-1162 (6)电控系统中的控制功能 换挡正时控制功能。? 自
24、动变速器ECU的存储器中存有车辆在各种行驶模式和各个挡位的最佳换挡程序,ECU根据各个传感器的输入信号来决定是否需要换挡,并控制1号、2号电磁阀,改变液压控制系统的油路,实现挡位的变换。ECT的ECU控制程序图2009-12-1163 锁止正时控制功能。? ECU接收到传感器的输入信号后,根据内存的程序选择锁止的方式,控制3号电磁阀的通、断,改变液压控制系统的油路,控制锁止离合器的接合或分离。锁止离合器控制信号2009-12-1164 其他控制功能。? 发动机转矩控制功能。为了减小换挡冲击,可以减小换挡时离合器传递的发动机转矩。对发动机输出转矩控制最简单的方法就是控制点火提前角。? 后座控制功
25、能。当换挡手柄从N挡位移至D挡位准备起步时,车辆一般会产生一定的震动和车后部下沉的现象。为了缓解后座的冲击,丰田电控自动变速器在起步时不是直接进入D1挡,而是先进入D2挡甚至D3挡,然后降为D1挡起步。这个过程称为后座控制。? 减速降挡控制功能。车辆在OD挡行车,如果车速不断降低,就会导致降挡,但降挡时不是直接降入D3挡,而是先降入D2挡0.8 s,然后再回升到D3挡,以减小降挡引起的冲击和震动。这个过程称为减速降挡控制。? 失效保护功能。自动变速器的ECU在电气控制系统出现故障时,仍然能够使车辆继续行驶。2009-12-1165三、项目实施? (一)自动变速器故障诊断与维修实施要求 1学习资
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车底盘 系统 检修 自动变速器
限制150内