汽車底盤電控技術(shù) 課件 項目一

汽車底盤電控技術(shù)主編：王亮

李永輝

張孟華出版社：電子工業(yè)出版社電控液力自動變速器項目一

國無德不興,人無德不立。想要實現(xiàn)立德樹人的根本任務,就要用好課堂教學這個主渠道,各類課程都要與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應?！捌嚨妆P電控技術(shù)”是一門為汽車電子技術(shù)、汽車檢測與維修技術(shù)、汽車技術(shù)服務與營銷等相關(guān)專業(yè)開設的課程,要想學好這門課程,不僅需要掌握書本內(nèi)容,還需要立足實踐,能夠把書本知識真正應用到工作中去。1思政導言010302知識目標實訓目標技能目標知識目標1.了解電控液力自動變速器的使用2.熟悉電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理3.掌握電控液力自動變速器的檢修技能目標1.能熟知電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.能辨析電控液力自動變速器檢修中的常見問題實訓目標1.熟悉電控液力自動變速器的優(yōu)缺點、組成和控制原理2.熟悉駕駛汽車的注意事項3.掌握電子控制系統(tǒng)4.掌握電控液力自動變速器的性能檢查、常見故障和檢修1項目預習引導問題引導1引導2引導3電控液力自動變速器的優(yōu)缺點有哪些?電控液力自動變速器的汽車擋位使用注意事項有哪幾個方面?電控液力自動變速器的常見故障有哪幾種?1項目預習目錄電控液力自動變速器簡介電控液力自動變速器的使用電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理電控液力自動變速器的檢修01020304CONTENTS電控液力自動變速器簡介01

現(xiàn)代汽車廣泛使用的電控液力自動變速器能夠根據(jù)發(fā)動機的負荷和車速的變化情況自動選定擋位,并進行擋位變換,即自動改變傳動比,駕駛員只需要通過操縱加速踏板和制動踏板即可控制車速。電控液力自動變速器簡介01

二、電控液力自動變速器的組成

(一)液力變矩器

液力變矩器安裝在發(fā)動機的飛輪上,是將發(fā)動機動力傳遞給電控液力自動變速器的齒輪機構(gòu)。液力變矩器相當于普通汽車上的離合器,但在傳遞力矩的方式上又不同于普通離合器。普通汽車離合器靠摩擦傳遞力矩,而液力變矩器靠液力來傳遞力矩。液力變矩器可改變發(fā)動機轉(zhuǎn)矩,并能實現(xiàn)無級變速,如圖1-1所示。電控液力自動變速器簡介01

(二)齒輪變速機構(gòu)

齒輪變速機構(gòu)可形成不同的傳動比,組合成電控液力自動變速器不同的擋位。目前絕大多數(shù)電控液力自動變速器采用行星齒輪變速機構(gòu)進行變速,但也有個別車型采用普通齒輪變速機構(gòu)進行變速(如本田車系)。行星齒輪變速機構(gòu)和普通齒輪變速機構(gòu)如圖1-2所示。電控液力自動變速器簡介01

(三)液壓操縱系統(tǒng)

1.換擋執(zhí)行機構(gòu)

電控液力自動變速器的換擋執(zhí)行機構(gòu)的功用與普通變速器的同步器有相似之處,但電控液力自動變速器的換擋執(zhí)行機構(gòu)受電液系統(tǒng)控制,而普通變速器的同步器是由人工控制的。電控液力自動變速器的換擋執(zhí)行機構(gòu)包括離合器、制動器和單向離合器三種元件,如圖1-3所示。電控液力自動變速器簡介01

2.液壓控制系統(tǒng)

電控液力自動變速器中的液壓控制系統(tǒng)主要控制換擋執(zhí)行機構(gòu)的動作,由液壓泵、各種液壓控制閥和液壓管路等組成,如圖1-4所示。電控液力自動變速器簡介01

(四)電子控制系統(tǒng)

電控液力自動變速器中的電子控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)配合使用,通常把它們合稱為電液控制系統(tǒng)。電子控制系統(tǒng)主要包括電子控制單元、各類傳感器及執(zhí)行器等。電子控制系統(tǒng)中的傳感器及各種控制開關(guān),將發(fā)動機工況、車速等信號傳遞給電子控制單元,電子控制單元發(fā)出指令給執(zhí)行器,執(zhí)行器和液壓系統(tǒng)按一定的規(guī)律控制換擋執(zhí)行機構(gòu)的動作,實現(xiàn)自動換擋,如圖1-5所示。電控液力自動變速器簡介01

三、電控液力自動變速器的分類

(一)按驅(qū)動方式不同分類

按汽車驅(qū)動方式的不同,電控液力自動變速器可分為后驅(qū)動電控液力自動變速器和前驅(qū)動電控液力自動變速器(變速驅(qū)動橋)兩種。

(二)按前進擋的擋位數(shù)不同分類

按前進擋的擋位數(shù)不同,電控液力自動變速器可分為三個前進擋、四個前進擋、五個前進擋。新型轎車采用的自動變速器基本上都是四個前進擋。目前已經(jīng)開發(fā)出裝有五個前進擋電控液力自動變速器的轎車。

(三)按齒輪變速器的類型不同分類按齒輪變速器類型的不同,電控液力自動變速器可分為行星齒輪式自動變速器和平行軸式自動變速器兩種。行星齒輪式自動變速器結(jié)構(gòu)緊湊,能獲得較大的傳動比,被絕大多數(shù)轎車所采用。平行軸式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,只有少數(shù)幾種車型使用(如本田AC-CORD轎車)。

(四)按控制方式不同分類按控制方式不同,電控液力自動變速器可分為液力控制自動變速器和電子控制自動變速器兩種。電控液力自動變速器簡介01

四、電控液力自動變速器的控制原理

電控液力自動變速器通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測汽車和發(fā)動機的運行狀態(tài),接受駕駛?cè)说闹噶?將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、電控液力自動變速器液壓油溫等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?并輸入電控單元(ECU)。ECU根據(jù)這些信號,按照設定的換擋規(guī)律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號。換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU發(fā)出的控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號,控制換擋執(zhí)行機構(gòu)的動作,從而實現(xiàn)自動換擋,如圖1-6所示。電控液力自動變速器簡介01

五、電控液力自動變速器的擋位

電控液力自動變速器的換擋方式有按鈕式和拉桿式兩種類型,駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^其進行擋位選擇。按鈕式一般布置在儀表板上;拉桿式即變速桿,可布置在轉(zhuǎn)向柱上或駕駛室地板上,如圖1-7所示。變速桿通過連桿機構(gòu)或鋼索與液壓系統(tǒng)控制元件的手動閥相連接,為液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)提供操縱信號。電控液力自動變速器簡介01電控液力自動變速器的使用02

一、擋位使用注意事項

(一)不要在N位上行駛

(二)低速擋屬于發(fā)動機強制制動擋

二、基本檢查

(一)油面檢查

具體檢查方法如下。

(1)將汽車停放在水平地面上,并拉緊駐車制動。

(2)讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)1min以上。

(3)踩住制動踏板,將變速桿撥至倒擋(R)、前進擋(D)、前進低擋(S、L或2、1)等位置,并在每個擋位上停留幾秒鐘,使液力變矩器和所有的換擋執(zhí)行元件中都充滿自動變速器油。最后將變速桿撥至停車擋(P)位置。

(4)拔出電控液力自動變速器油尺,將油尺擦干凈后再全部插入原處后拔出,檢查油尺上的油面高度。電控液力自動變速器的使用02

(二)油質(zhì)檢查

正常自動變速器油的顏色一般為粉紅色,且無氣味。如果自動變速器油呈棕色或有焦味,說明油已變質(zhì),應立即換新油。油液狀態(tài)與變質(zhì)原因如表1-1所示。電控液力自動變速器的使用02

換油時應優(yōu)先采用隨車手冊上推薦使用的自動變速器油,各國電控液力自動變速器常用油型號如表1-2所示。電控液力自動變速器的使用02

三、駕駛注意事項電控液力自動變速器的使用02電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

一、液力變矩器(一)液力變矩器的演進

液力變矩器的前身是液力耦合器。早在20世紀初期,液力耦合器就被用在以蒸汽機為動力的小火輪船上,后來又被用來衰減柴油機的振動。液力耦合器與變速器的結(jié)合是在1939年,美國克萊斯勒公司在汽車的傳動系統(tǒng)中用了液力傳動,在發(fā)動機和離合器之間裝有液力耦合器和由三速同步器換擋嚙合的齒輪變速裝置組成的變速器。

(二)液力耦合器液力耦合器的主要零件及結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-10所示。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(三)液力變矩器的作用

液力變矩器是連接發(fā)動機曲軸和變速器輸入軸的動力傳遞裝置,液力變矩器和液力耦合器一樣,可以平穩(wěn)地把發(fā)動機的動力傳給變速器。液力變矩器允許發(fā)動機曲軸與電控液力自動變速器輸入軸之間有一定的相對滑轉(zhuǎn),從而在停車時不脫開行駛擋也能維持發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)。液力變矩器也可在汽車承受大負荷時起增大轉(zhuǎn)矩的作用,以改善汽車的動力性能,是構(gòu)成電控液力自動變速器不可缺少的核心組成部分。液力變矩器在發(fā)動機飛輪上的安裝位置如圖1-14所示。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(四)液力變矩器的結(jié)構(gòu)

典型的液力變矩器由渦輪、導輪和泵輪三個基本元件組成(也稱之為三元件變矩器),如圖1-15所示。它們都由鋁合金精密鑄造或用鋼板沖壓而成,在它們的環(huán)狀殼體中徑向排列著許多葉片,如圖1-16所示。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(五)液力變矩器的工作原理

泵輪順時針旋轉(zhuǎn),油液將帶動渦輪同樣按順時針方向旋轉(zhuǎn)。如果渦輪靜止或渦輪的轉(zhuǎn)速比泵輪的轉(zhuǎn)速小得多,則由液體傳遞給渦輪的動能就很小,而大部分能量在油液從渦輪返回泵輪的過程中損失了,油液在從渦輪葉片外緣流向內(nèi)緣的過程中,圓周速度和動能逐漸減小。當油液回到泵輪后,泵輪對油液做功,使之在泵輪葉片內(nèi)緣流向外緣的過程中,動能和圓周速度逐漸增大,再流向渦輪,如圖1-17所示。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(六)液力變矩器的鎖止機構(gòu)電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

二、齒輪變速機構(gòu)

1.平行軸式齒輪變速機構(gòu)的組成2.變速原理電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(二)行星齒輪變速機構(gòu)

1.行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和類型

最簡單的行星齒輪機構(gòu)是由一個太陽輪、一個齒圈、一個行星架和幾個行星齒輪組成的,稱為一個行星排。太陽輪、齒圈及行星架具有一個共同的旋轉(zhuǎn)軸線,行星齒輪支承在固定于行星架的行星齒輪軸上,并同時與太陽輪和齒圈相嚙合,如圖1-24所示。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

2.行星齒輪機構(gòu)的變速原理

根據(jù)機械原理,要想使組成機構(gòu)的各構(gòu)件具有確定的相對運動,則必須使機構(gòu)的原動件數(shù)目與機構(gòu)的自由度數(shù)目相等。而對于單排行星齒輪機構(gòu)來說,從圖1-24可知,行星架、太陽輪及齒圈與外部零件組成了三個轉(zhuǎn)動副,行星架又與行星齒輪組成了一個轉(zhuǎn)動副,相互嚙合的太陽輪、行星齒輪和齒圈組成了兩個高副。根據(jù)平面機構(gòu)自由度計算公式可知電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

3.單排行星齒輪機構(gòu)的傳動比計算

單排行星齒輪傳動比的計算是學習行星齒輪變速器傳動原理的基礎,為了了解行星齒輪變速器的作用原理,下面先分析單排行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律。單排行星齒輪機構(gòu)的示意圖如圖1-26所示,圖上標出了行星齒輪所受到的作用力。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(三)行星齒輪變速器執(zhí)行元件1.離合器(1)濕式多片式離合器。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03(2)單向離合器。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理032.制動器(1)多片濕式制動器的結(jié)構(gòu)。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03(2)帶式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理。帶式制動器主要由制動鼓、制動帶、制動缸及活塞組成,如圖1-42所示。制動帶繞在制動鼓的圓周上,一端用銷釘固定在變速器殼體上,而另一端與制動缸活塞接觸。帶式制動器的工作示意圖如圖1-43所示,其中的調(diào)整螺釘用于調(diào)整制動器自由間隙。電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(四)組合式行星齒輪系統(tǒng)

兩個以上的行星排進行組合,選取不同的基本元件作為輸入或輸出,以及采用執(zhí)行元件不同的工作方式,可得到不同類型的行星齒輪變速器?？紤]到效率的高低和行星齒輪機構(gòu)的復雜程度,目前常用的自動變速器的行星齒輪裝置有辛普森(Simpson)式和拉維娜(Ravigneaux)式兩種。

三、液壓控制系統(tǒng)(一)液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.液壓泵液壓泵又稱油泵,一般位于液力變矩器和行星齒輪系統(tǒng)之間,類型主要有齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵和葉片泵。2.控制機構(gòu)(1)主油路系統(tǒng)。(2)換擋信號系統(tǒng)。(3)換擋閥系統(tǒng)。(4)緩沖安全系統(tǒng)。(5)液力變矩器控制裝置。

電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(二)液壓控制系統(tǒng)的工作原理

液壓控制系統(tǒng)的工作原理如圖1-65所示。

電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

四、電子控制系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)由信號輸入裝置、ECU和執(zhí)行器組成。

(一)信號輸入裝置

電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03

(二)執(zhí)行器

(三)ECU

電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理03電控液力自動變速器的檢修04

一、電控液力自動變速器的性能檢查

電控液力自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理都十分復雜,不論是換擋執(zhí)行元件損壞,還是控制電路、閥板中的控制閥或其他任何部件出現(xiàn)故障,都會影響電控液力自動變速器的正常工作。電控液力自動變速器不易拆裝,當電控液力自動變速器出現(xiàn)故障或工作不正常時,首先應利用各種檢測工具和手段,按照合理的程序和步驟,查出故障原因,以便有針對性地進行維修。

電控液力自動變速器的檢修04

二、電控液力自動變速器的常見故障

汽車電控液力自動變速器在使用中,隨著技術(shù)狀況的下降會出現(xiàn)一系列故障,常見的故障會通過一定的現(xiàn)象特征表現(xiàn)出來。不同車型由于結(jié)構(gòu)上有所不同,故障原因會有所差異,但故障產(chǎn)生的常見原因和診斷排除方法是基本相同的。

電控液力自動變速器的檢修04

三、電控液力自動變速器的故障分析與檢修方法

(一)故障自診斷

1.利用汽車ECU檢測儀讀取故障碼(1)讀取故障碼。(2)進行數(shù)據(jù)傳送。(3)清除ECU儲存的故障碼。2.人工讀取故障碼

(二)液力變矩器的檢修

轎車電控液力自動變速器的液力變矩器外殼是采用焊接式的整體結(jié)構(gòu),不可拆分。液力變矩器內(nèi)部除了導輪的單向超越離合器和鎖止離合器壓盤,沒有互相接觸的零件,因此在使用中基本上不會出現(xiàn)故障。液力變矩器的維修工作主要是清洗和檢查。

電控液力自動變速器的檢修04

(三)換擋執(zhí)行機構(gòu)的檢修

1.行星排、單向超越離合器的檢修(1)檢查太陽輪、行星齒輪和齒圈的齒面,如有磨損或疲勞剝落,應更換整個行星排。(2)檢查行星齒輪與行星架之間的間隙,標準間隙為0.2~0.6mm(具體間隙因車型而異),最大不得超過1.0mm,否則應更換止推墊片或行星架和行星齒輪組件。(3)檢查太陽輪、行星架、齒圈等零件的軸徑或滑動軸承處有無磨損,如有異常,應更換新件。(4)檢查單向超越離合器,若滾柱破裂、滾子保持架斷裂或內(nèi)外圈滾道磨損起槽,應更換新件,如果在鎖止方向上打滑或在自由轉(zhuǎn)動方向上卡滯,也應更換。2.多片離合器的檢修(1)離合器摩擦片的使用極限。(2)離合器摩擦片裝配前和裝配時的注意事項。(3)離合器其他元件的檢查。(4)離合器間隙的檢查。

電控液力自動變速器的檢修04

3.制動器的檢修(1)制動帶的檢查。(2)制動器轂的檢查。(3)伺服裝置的檢修。(4)片式制動器的檢修可參照多片離合器的檢修。

(四)液壓控制系統(tǒng)的檢修

1.油泵的檢修(1)檢查從動齒輪殼體間隙,如圖1-87所示。將從動齒輪推向殼體的一側(cè),用厚薄規(guī)測量間隙。標準殼體間隙為0.07~0.15mm(具體間隙因車型而異),最大殼體間隙為0.3mm。如果殼體間隙大于最大值,則更換主動齒輪、從動齒輪或泵體。

電控液力自動變速器的檢修04

(2)檢查從動齒輪齒頂間隙,如圖1-88所示。測量從動齒輪的齒頂與泵體月牙形件之間的間隙,標準齒頂間隙為0.11~0.25mm(具體間隙因車型而異),最大齒頂間隙為0.3mm。如果齒頂間隙大于最大值,則更換主動齒輪、從動齒輪或泵體。

電控液力自動變速器的檢修04

(3)檢查兩輪齒端面間隙,如圖1-89所示。使用直尺和厚薄規(guī)測量兩輪齒端面間隙,標準端面間隙為0.02~0.05mm(具體間隙因車型而異),最大端面間隙為0.1mm。如果端面間隙大于最大值,則更換主動齒輪、從動齒輪或泵體。

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2.閥體的清洗和檢修(1)閥體零件的檢修。①將上、下閥體所有控制閥的零件用清潔的煤油或酒精清洗干凈。②檢查控制閥閥芯表面,如有輕微刮傷痕跡,可用金相砂紙拋光。③檢查各閥彈簧有無損壞,測量各閥彈簧的長度,如不符合規(guī)定要求,應更換。④檢查濾油器,如有損壞或堵塞,應更換。⑤檢查隔板,如有創(chuàng)傷或損壞,應更換。⑥更換隔板上的紙質(zhì)襯墊。⑦更換所有塑膠球閥。⑧如果控制閥卡死在閥孔中,應更換閥體總成。