汽車電器與電控技術(shù) 課件匯 舒華 09-16 被動安全氣囊技術(shù)-故障自診斷與排除

主講：舒華教授汽車電控技術(shù)

AutomobileElectronicControlTechnology中國人民解放軍軍事交通學(xué)院第5講汽車安全氣囊技術(shù)主講：舒華教授

第5章汽車車身電控技術(shù)

VehicleBodyElectronicControlTechnoloology

5.3.1安全氣囊系統(tǒng)的功用5.3汽車安全氣囊技術(shù)5.3.2安全氣囊系統(tǒng)的組成5.3.3安全氣囊系統(tǒng)的分類5.3.4安全氣囊系統(tǒng)的控制過程5.3.5安全氣囊系統(tǒng)的動作時序5.3.6安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍5.3.4安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理（保險機構(gòu)）5.3汽車安全氣囊技術(shù)一、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.汽車安全控制系統(tǒng)的分類2.安全氣囊系統(tǒng)的功用、組成與控制電路3.安全氣囊系統(tǒng)的控制原理——控制流程、動作時序、有效范圍二、學(xué)習(xí)要求1.了解汽車安全控制系統(tǒng)的分類方法2.理解安全氣囊系統(tǒng)的控制過程、動作時序、有效范圍3.掌握安全氣囊系統(tǒng)的功用與組成

汽車行駛安全控制系統(tǒng)

汽車財產(chǎn)安全控制系統(tǒng)（中控門鎖、汽車防盜）

主動安全控制系統(tǒng)——避免車輛發(fā)生交通事故

被動安全控制系統(tǒng)——減輕事故導(dǎo)致的傷害程度

防抱死制動系統(tǒng)ABS、制動力分配系統(tǒng)EBD、制動輔助系統(tǒng)EBA

驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)ASR、車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC、

自動緊急制動系統(tǒng)AEB、行駛車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDWS

安全氣囊控制系統(tǒng)SRS安全帶緊急收縮觸發(fā)系統(tǒng)SRTS汽車安全控制系統(tǒng)分類安全系統(tǒng)分類方法行駛安全控制系統(tǒng)主動安全控制系統(tǒng)被動安全控制系統(tǒng)5.3.1

安全氣囊系統(tǒng)的功用碰撞傷人原因：二次碰撞一次碰撞：汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞；二次碰撞：一次碰撞后，汽車速度將急劇減小，減速度急劇增大，駕駛?cè)撕统藛T就會受到較大慣性力的作用而向前移動，使人體與轉(zhuǎn)向盤、擋風(fēng)玻璃或儀表臺等構(gòu)件發(fā)生碰撞稱為二次碰撞——導(dǎo)致人體遭受傷害的主要原因?！?dāng)汽車發(fā)生正面碰撞時，在慣性力的作用下，駕駛?cè)嗣娌炕蛐夭靠赡芘c轉(zhuǎn)向盤和擋風(fēng)玻璃發(fā)生二次碰撞，前排乘員可能與儀表臺和擋風(fēng)玻璃發(fā)生二次碰撞，后排乘員可能與前排座椅發(fā)生二次碰撞?！?dāng)汽車遭受側(cè)面碰撞時，駕駛?cè)撕统藛T可能與車門、車門玻璃或車門立柱發(fā)生二次碰撞。車速越高，慣性力就越大，遭受傷害的程度也就越嚴(yán)重。一次碰撞二次碰撞5.3.1

安全氣囊系統(tǒng)的功用

輔助防護(hù)系統(tǒng)SRS：SupplementalRestraintSystem

輔助座椅安全帶的防護(hù)裝置→系好安全帶→傷亡人數(shù)減少43%~46%SupplementalRestraintAirBagSystem正面氣囊：保護(hù)面部與胸部；側(cè)面氣囊：保護(hù)頸部與腰部；護(hù)膝氣囊(墊)：保護(hù)膝部；氣簾(窗簾式氣囊)：保護(hù)頭部。

當(dāng)汽車遭受碰撞導(dǎo)致駕駛?cè)撕统藛T的慣性力急劇增大時，使氣囊迅速膨脹，從而在駕駛?cè)?、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間鋪墊一個氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，減輕人體遭受傷害的程度。安全氣囊SRS功用5.3.2

安全氣囊的組成1.安全氣囊系統(tǒng)的名稱2.安全氣囊系統(tǒng)的組成傳感器：碰撞信號傳感器（左前、右前傳感器）

碰撞防護(hù)傳感器（SRSECU內(nèi)）電控單元：SRSECU執(zhí)行器：氣囊組件

SRS指示燈控制部件安裝位置5.3.2

安全氣囊的組成3.安全氣囊系統(tǒng)的控制電路

電源電路

故障記憶電路

故障診斷與監(jiān)測電路

點火引爆電路等。4.安全氣囊的控制——在同一輛汽車上，無論氣囊數(shù)量多少，既可集中，也可分別控制。正面氣囊和護(hù)膝氣囊：用一個SRSECU進(jìn)行控制；側(cè)面氣囊和頭部氣簾（窗簾式氣囊）：用一個SRSECU進(jìn)行控制。SRS電路5.3.4

安全氣囊系統(tǒng)的控制過程1.安全氣囊的控制過程當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時→SRSECU→氣囊組件中的點火器電路接通→引爆使點火劑（引藥）受熱爆炸（電熱絲通電發(fā)熱引爆引藥

）。當(dāng)點火劑引爆時，迅速產(chǎn)生大量熱量→充氣劑受熱分解并釋放出氮氣充入氣囊，→氣囊膨脹→在人體與車內(nèi)構(gòu)件之間鋪墊了一個氣墊→人體與車內(nèi)構(gòu)件變?yōu)閺椥耘鲎病鷼饽易冃魏团艢夤?jié)流來吸收人體碰撞產(chǎn)生的動能，從而達(dá)到保護(hù)人體之目的。5.3.4

安全氣囊系統(tǒng)的控制原理2.安全氣囊的控制流程汽車碰撞→SRSECU→點火→引爆點火劑→充氣劑受熱分解→氮氣充入氣囊→氣囊膨脹→鋪墊氣墊→氣囊變形和排氣節(jié)流→保護(hù)人體免受傷害。5.3.5

安全氣囊系統(tǒng)的控制時序1.安全氣囊的控制過程2.安全氣囊的動作時序博世奧迪車速50km/h與前方障礙物碰撞動作時序。1）碰撞約10ms，引爆極限；2）碰撞約40ms，氣囊充滿；3）碰撞約60ms，身體壓向氣囊;4）碰撞約110ms，大部氣體逸出;5）碰撞約120ms，危害除車速零。開始充氣→氣囊充滿：30ms；碰撞開始→氣囊收縮：120ms——人眨眼一次：200ms碰撞之后經(jīng)歷時間010ms40ms60ms110ms120ms安全氣囊動作狀態(tài)遭受碰撞點火引爆開始充氣氣囊充滿人體前移排氣節(jié)流吸收動能人體復(fù)位恢復(fù)視野危害解除車速降零5.3.6

安全氣囊系統(tǒng)的控制效果3.安全氣囊的碰撞效果豐田轎車以55km/h的速度與前方障礙物碰撞試驗結(jié)果：發(fā)動機變形、駕駛?cè)税踩?.3.6

安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍3.安全氣囊的有效范圍下列7種情況時，正面氣囊不會引爆充氣：（1）汽車遭受后方碰撞時。（2）縱向減速度未達(dá)到設(shè)定閾值時。（3）汽車遭受橫向碰撞時（此時側(cè)面氣囊將引爆充氣）。（4）汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時（此時側(cè)面氣囊將引爆充氣）。（5）汽車遭受側(cè)面碰撞超過正前方±30°角時（此時側(cè)面氣囊將引爆充氣）。（6）所有前碰撞傳感器都未接通，或SRSECU內(nèi)部的防護(hù)傳感器未接通時。（7）汽車正常行駛、正常制動或在路面不平的道路條件下行駛時。減速度閾值：根據(jù)SRS的性能設(shè)定：不低于35km/h。氣囊大→充氣長→閾值低。5.3.3

安全氣囊系統(tǒng)的分類按總體結(jié)構(gòu)分類：機械控制式SRS電子控制式SRS

按功能不同分類：正面SRS：保護(hù)面部與胸部側(cè)面SRS：保護(hù)頸部與腰部護(hù)膝SRS：保護(hù)膝蓋頭部氣簾：保護(hù)頭部、頸部按氣囊數(shù)量分類：單SRS：駕駛?cè)穗pSRS：駕駛?cè)?前排乘員多SRS：駕駛?cè)?乘員X課程小結(jié)（5）這次課主要介紹了：1.安全氣囊系統(tǒng)的功用、組成與分類方法2.安全氣囊系統(tǒng)的控制原理——控制流程、動作時序、有效范圍——碰撞→SRSECU→點火→引爆點火劑→充氣劑受熱分解→氮氣充入氣囊→氣囊膨脹→鋪墊氣墊→氣囊變形和排氣節(jié)流→人體免受傷害。這一講是被動安全系統(tǒng)的有關(guān)知識，重點是安全氣囊系統(tǒng)SRS的組成、分類、控制流程、動作時序和有效范圍。希望同學(xué)們認(rèn)真復(fù)習(xí)、掌握重點、為使用維修奠定基礎(chǔ)。接下來請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。同學(xué)們，下次課再會！第6講安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理主講：舒華教授

第5章汽車車身電控技術(shù)

VehicleBodyElectronicControlTechnoloology

5.3.4

安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理一、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.碰撞傳感器功能、分類與結(jié)構(gòu)原理2.氣囊電控單元SRSECU的結(jié)構(gòu)組成3.氣囊組件的組成、分類與結(jié)構(gòu)原理二、學(xué)習(xí)要求1.了解氣囊電控單元SRSECU的結(jié)構(gòu)組成2.理解碰撞傳感器和氣囊組件的功能與分類方法3.掌握碰撞傳感器和氣囊組件的結(jié)構(gòu)原理5.3.2

安全氣囊的組成1.安全氣囊系統(tǒng)的名稱2.安全氣囊系統(tǒng)的組成傳感器：碰撞信號傳感器（左前、右前傳感器）

碰撞防護(hù)傳感器（SRSECU內(nèi)）電控單元：SRSECU執(zhí)行器：氣囊組件

SRS指示燈控制部件安裝位置5.3.4碰撞傳感器——減速度傳感器

將碰撞信號輸入氣囊電控單元SRSECU

，供SRSECU判定是否引爆氣囊點火器和安全帶收緊點火器。2.分類：按用途、結(jié)構(gòu)（1）按用途不同分類碰撞信號傳感器：碰撞烈度（激烈程度）傳感器——安裝在汽車前部兩側(cè)——左前與右前翼子板內(nèi)側(cè)，兩側(cè)前照燈支架下面，——發(fā)動機散熱器（水箱）支架左、右兩側(cè)，左右儀表臺下面等。碰撞防護(hù)傳感器：安全傳感器或保險傳感器或中心傳感器——SRSECU內(nèi)部

結(jié)構(gòu)原理完全相同，可互換使用。唯一區(qū)別：減速度閾值有所不同。閾值設(shè)定原則：碰撞防護(hù)傳感器減速度閾值＜碰撞信號傳感器減速度閾值。功用分類區(qū)別5.3.4碰撞傳感器——減速度傳感器（2）按結(jié)構(gòu)不同分類機電結(jié)合式碰撞傳感器：滾球式、滾軸式和偏心錘式水銀開關(guān)式傳感器電子式傳感器5.3.4滾球式碰撞傳感器

鐵質(zhì)滾球：可在導(dǎo)缸內(nèi)移動或滾動

固定觸點：連接傳感器電極引線

永久磁鐵：

導(dǎo)缸：

殼體：工作原理——當(dāng)靜態(tài)時，磁力將滾球吸向磁鐵，觸點與滾球分離，如圖5-53a所示，傳感器電路處于斷開狀態(tài)。——當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時→滾球產(chǎn)生的慣性力＞磁鐵電磁吸力→慣性力使?jié)L球克服磁力沿導(dǎo)缸向兩個固定觸點運動并接通電路，圖53b所示。結(jié)構(gòu)組成5.3.4偏心錘式碰撞傳感器1.結(jié)構(gòu)特點：偏心錘1與8、偏心錘臂2與15轉(zhuǎn)動觸點臂3與11轉(zhuǎn)動觸點6與13、固定觸點10與16復(fù)位彈簧19擋塊9、殼體4與122.工作原理：靜止?fàn)顟B(tài)：復(fù)位彈簧作用，偏心錘與擋塊接觸，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點斷開，圖a）。汽車碰撞、偏心錘慣性力矩大于彈力力矩時，轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸，如圖5-21b）所示，接通氣囊點火器搭鐵回路。5.3.4安全氣囊電控單元SRSECU1.安裝位置：汽車縱向軸線上。2.結(jié)構(gòu)組成：專用CPU：“麻雀雖小，五臟俱全”—模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器—數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器、—串行輸入/輸出（I/O）接口—只讀存儲器、隨機存儲器和定時器信號處理電路：整形濾波、便于識別備用電源電路：大容量電容器—當(dāng)汽車電源與SRSECU之間斷路后，維持SRS供電6s，保證SRS正常點火。安全氣囊控制組件SRSECU電路本

田

轎

車

氣

囊

SRSECU

電

路5.3.4氣囊組件駕駛席氣囊組件乘員席氣囊組件5.3.4駕駛席SRS氣囊組件結(jié)構(gòu)組成：裝飾蓋：表面模壓撕印

減小膨開阻力氣囊：聚酰胺織物（尼龍）

降落傘式折疊成包

背面排氣孔2～4個氣體發(fā)生器：充氣氣源點火器引線：連接電路5.3.4氣體發(fā)生器（充氣器）殼體：冷壓成一體，內(nèi)裝充氣劑3、濾網(wǎng)2和點火器5

上蓋6：制有若干個充氣孔

下蓋1：制有安裝孔充氣劑3：疊氮化鈉NaN3固體藥片

無色六方形晶體，有劇毒！約300℃時分解。金屬濾網(wǎng)2：過濾渣粒點火器5：電雷管5.3.4點火器結(jié)構(gòu)組成：藥筒：引爆炸藥：疊氮化鉛Pb(N3)2電熱絲：電極：陶瓷片：絕緣引出導(dǎo)線：工作情況：——電熱絲通電引爆引藥，炸藥瞬間爆炸產(chǎn)生熱量，藥筒內(nèi)溫度和壓力急劇升高并沖破藥筒，充氣劑受熱分解，釋放氮氣充入氣囊使其膨開。5.3.4乘員席SRS氣囊組件圖4－20乘員席SRS氣囊組件結(jié)構(gòu)

1－點火器引線；2－飾蓋撕?。?－氣囊飾蓋；4-SRS氣囊；

5－手套箱；6－空調(diào)風(fēng)向開關(guān)；7－儀表臺；8－氣體發(fā)生器5.3.4SRS（AIRBAG）指示燈形式：SRS圖形AIRBAG圖形位置：儀表盤面膜下面功用：指示SRS狀態(tài)；顯示故障代碼。課程小結(jié)（6）這次課主要介紹了：1.碰撞傳感器功能、分類與結(jié)構(gòu)原理2.氣囊電控單元SRSECU的結(jié)構(gòu)組成3.氣囊組件的組成、分類與結(jié)構(gòu)原理這一講是安全氣囊的基礎(chǔ)知識，重點是傳感器和氣囊組件的組成、分類與結(jié)構(gòu)原理。希望同學(xué)們認(rèn)真復(fù)習(xí)、為使用維修奠定基礎(chǔ)。接下來請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。同學(xué)們，下次課再會！第7講氣囊保險機構(gòu)與報廢處理方法主講：舒華教授

第5章汽車車身電控技術(shù)

VehicleBodyElectronicControlTechnoloology5.3.5氣囊保險機構(gòu)與報廢處理一、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.安全氣囊系統(tǒng)的保險機構(gòu)2.安全氣囊系統(tǒng)的檢查與氣囊組件報廢的處理方法二、學(xué)習(xí)要求1.理解安全氣囊保險機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理2.掌握安全氣囊系統(tǒng)的檢查與氣囊組件報廢的處理方法5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)鍍金端子——線束和插接器連接線束和插接器顏色：深藍(lán)色（早期），黃色，橘紅色（歐洲），紅色（奔馳）保險機構(gòu)：插接器設(shè)制序號保險機構(gòu)名稱采用該裝置的連接器代號1防止氣囊誤爆機構(gòu)2、5、82線路連接診斷機構(gòu)1、3、7、93連接器雙重鎖定機構(gòu)5、84端子雙重鎖定機構(gòu)1、2、3、4、5、7、8、9保險機構(gòu)保險措施5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)1.防止氣囊誤爆機構(gòu)：2、5、8插接器（1）結(jié)構(gòu)：插座上設(shè)銅質(zhì)彈簧片—短路片（2）功用：防靜電或誤通電引爆氣囊。（3）原理：當(dāng)插接器連接時，插頭絕緣體將短路片頂起，點火電路連接良好。當(dāng)插接器脫開時，短路片將點火器短路，即使加電也不會引爆氣囊。5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)2.電路連接診斷機構(gòu)：1、3、7、9插接器（1）結(jié)構(gòu)：插接器設(shè)診斷銷與診斷端子（2）功用：監(jiān)測插接器是否可靠連接。（3）原理：連接不可靠時，電阻為無窮大；可靠連接時，電阻約為1KΩ。5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)3.插接器雙重鎖定機構(gòu)：5、8插接器（1）結(jié)構(gòu)：插接器設(shè)主鎖、副鎖和凸臺。（2）功用：防止插接器脫開。（3）原理：主鎖未鎖時，凸臺擋副鎖；主鎖鎖定時，副鎖能轉(zhuǎn)并鎖定；主副鎖雙重鎖定后，可靠連接。5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)4.端子雙重鎖定機構(gòu)：1、2、3、4、5、6、7、8、9插接器（1）結(jié)構(gòu)：鎖柄與分隔片（2）功用：防止接線端子滑動而導(dǎo)致接觸不良。（3）原理：鎖柄：一次鎖定，防止端子沿導(dǎo)線軸向滑動；分隔片：二次鎖定機構(gòu)，防止端子沿導(dǎo)線徑向移動。5.3.5

安全氣囊的保險機構(gòu)5.螺旋線束（1）結(jié)構(gòu)：黃色塑料管內(nèi)，與發(fā)動機艙線束連成一體。（2）功用：保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠的轉(zhuǎn)動角度。（3）安裝：先將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)，再安放到彈簧殼體內(nèi)。注意位置和旋向；螺旋線束：螺旋彈簧、時鐘彈簧、游絲彈簧或游絲等。5.4.4氣囊組件報廢的處理方法1.車上引爆在車上引爆氣囊的方法圖36a示，操作人員與汽車之間的距離至少10m以上。2.車下引爆圖5-36b）所示，具體操作過程如下：1）拆下蓄電池負(fù)極電纜端子。2）拔開氣囊組件與螺旋線束間的插接器。3）剪斷氣囊組件線束，使插頭與線束分離。4）將引爆器接線夾與氣囊組件引線連接。5）先距離氣囊10m以上，再連接蓄電池。6）查看引爆器紅色指示燈發(fā)亮后才能引爆。7）按下引爆開關(guān)引爆氣囊。待綠色指示燈發(fā)亮之后，將引爆后的氣囊作廢物處理。——關(guān)鍵：人與氣囊距離至少10m以上。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項氣囊意外膨開或安全帶收緊器誤動作，可能造成嚴(yán)重事故，后果不堪設(shè)想。1.前碰撞傳感器檢查注意事項（1）當(dāng)汽車遭受碰撞，氣囊已經(jīng)引爆后，前碰撞傳感器不得繼續(xù)使用，應(yīng)同時更換左前和右前碰撞傳感器。（2）碰撞傳感器的動作具有方向性。安裝前碰撞傳感器時，傳感器殼體上箭頭所指方向必須按《使用說明書》規(guī)定進(jìn)行安裝。（3）前碰撞傳感器的定位螺栓和螺母必須經(jīng)過防銹處理。拆卸或更換前碰撞傳感器時，必須同時更換定位螺栓和螺母。（4）前碰撞傳感器引出導(dǎo)線的連接器設(shè)有電路連接診斷機構(gòu)。當(dāng)連接器插頭與插座未插牢時，自診斷系統(tǒng)將會檢測出故障并將故障碼存入存儲器中。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項2.氣囊組件檢查注意事項（1）拆卸或搬運氣囊組件時，氣囊裝飾蓋一面（有撕縫一面）應(yīng)當(dāng)朝上。（2）在存放氣囊組件時，不得將氣囊組件重疊堆放，以防萬一氣囊誤膨開而造成嚴(yán)重事故；（3）絕對不能檢測氣囊組件中點火器的電阻，否則可能引爆氣囊。（4）既不能在氣囊組件的任何部位涂抹潤滑脂，也不能用任何類型的洗滌劑清洗。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項3.氣囊電控單元（SRSECU）檢查注意事項（1）汽車已發(fā)生過碰撞并且氣囊引爆膨開后，SRSECU就不能繼續(xù)使用。（2）在安裝SRSECU時，應(yīng)在固定SRSECU之后，再連接SRSECU連接器的插頭與插座。因為防護(hù)傳感器安裝在SRSECU內(nèi)，如果先連接插頭與插座，防護(hù)傳感器就起不到防護(hù)作用。同理，在拆下SRSECU時，應(yīng)先拔開SRSECU連接器的插頭與插座，再進(jìn)行拆卸。（3）在拆卸或更換SRSECU過程中，不要使用沖擊扳手或榔頭等工具，以免氣囊受到震動而意外引爆。在拆卸SRSECU固定螺栓之前，必須將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到鎖止（LOCK）位置，并在拆下蓄電池負(fù)極電纜端子20s之后進(jìn)行拆卸。（4）SRSECU應(yīng)存放在陰涼（低于40℃）、干燥（相對濕度小于80％）的地方。（5）當(dāng)點火開關(guān)接通ON或斷開時間不足3min時，切勿振動和撞擊SRSECU。課程小結(jié)（7）這次課主要介紹了：1.安全氣囊系統(tǒng)的保險機構(gòu)（防止氣囊誤爆機構(gòu)、電路連接診斷機構(gòu)）2.安全氣囊系統(tǒng)的檢查與氣囊組件報廢的處理方法這一講是被動安全知識，重點是氣囊保險機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理。希望同學(xué)們認(rèn)真復(fù)習(xí)、融會貫通、為使用維修奠定基礎(chǔ)。接下來請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。同學(xué)們，下次課再會！第8講安全帶收緊系統(tǒng)與氣囊檢查方法主講：舒華教授

第5章汽車車身電控技術(shù)

VehicleBodyElectronicControlTechnoloology5.4.1安全帶收緊系統(tǒng)的功用5.4汽車安全帶緊急收縮觸發(fā)技術(shù)5.4.2安全帶收緊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成5.4.3安全帶收緊的控制過程5.4.4安全氣囊系統(tǒng)檢查方法5.4安全帶收緊控制技術(shù)一、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.安全帶收緊系統(tǒng)的功用與結(jié)構(gòu)組成2.安全帶收緊系統(tǒng)的控制過程3.安全氣囊與安全帶收緊系統(tǒng)的檢查方法二、學(xué)習(xí)要求1.了解安全帶收緊系統(tǒng)的控制過程2.理解安全帶收緊器的結(jié)構(gòu)原理3.掌握安全氣囊與安全帶收緊系統(tǒng)的檢查方法5.4安全帶緊急收縮觸發(fā)系統(tǒng)座椅安全帶緊急收縮觸發(fā)系統(tǒng)SRTS——安全帶收緊系統(tǒng)SRTS：Seat-BeltEmergencyRetractingTriggeringSystem。

功用：當(dāng)汽車碰撞時，在氣囊膨開之前迅速收緊安全帶，縮短駕駛?cè)撕统藛T身體向前移動的距離，避免或減輕人體遭受傷害。SRS（碰撞信號傳感器）SRSECU＋碰撞防護(hù)傳感器座椅安全帶收緊器（左/右）

活塞式安全帶收緊器

鋼珠式安全帶收緊器功用組成收緊器類型5.4安全帶緊急收縮觸發(fā)電路圖

凌志LS400型轎車SRS電路框圖5.4.1活塞式安全帶收緊器活塞式安全帶收緊器（1）結(jié)構(gòu)組成：導(dǎo)管（氣筒）活塞：Φ20mm鋼絲繩：連棘爪氣體發(fā)生器：同SRS，體積小安全帶收縮棘輪機構(gòu)：伸縮卷筒一端，有三個棘爪、一個外齒圈和時鐘彈簧安全帶伸縮卷筒：連接安全帶5.4.1活塞式安全帶收緊器活塞式安全帶收緊器（1）結(jié)構(gòu)組成：（2）工作原理：——發(fā)生碰撞→點火→引爆引藥釋放熱量→充氣劑分解釋放氮氣充入導(dǎo)管→活塞移動→鋼絲繩拉動棘輪并帶動安全帶伸縮卷筒轉(zhuǎn)動→安全帶收緊。5.4.2鋼珠式安全帶收緊器鋼珠式安全帶收緊器（1）結(jié)構(gòu)組成：氣體發(fā)生器

鋼珠帶齒轉(zhuǎn)子安全帶伸縮卷筒鋼珠回收盒（2）工作原理：——發(fā)生碰撞→點火→引爆引藥→充氣劑分解→氮氣沖擊鋼球→鋼珠連續(xù)射向轉(zhuǎn)子齒槽→轉(zhuǎn)子帶動卷筒轉(zhuǎn)動→安全帶收緊。5.4.3安全帶收緊系統(tǒng)控制時序幾點說明：1.碰撞后約10ms內(nèi)將安全帶收緊15~20cm。2.SRS與SRTS同時點火。3.控制時序：帶先收緊、氣囊后膨脹∵氣囊充滿時刻：碰撞后約40ms∴安全帶收緊在前，氣囊膨脹在后。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項氣囊意外膨開或安全帶收緊器誤動作，可能造成嚴(yán)重事故，后果不堪設(shè)想。（1）充分利用故障自診斷系統(tǒng)獲得故障信息——讀取故障碼（2）整車電路斷電前做好有關(guān)準(zhǔn)備工作：汽車音響系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、時鐘、電控座椅、座椅安全帶控制系統(tǒng)、駕駛座椅位置設(shè)定的傾斜和伸縮轉(zhuǎn)動方向、電控車外后視鏡等系統(tǒng)均具有存儲功能——用戶記錄密碼（3）斷電20s后才能進(jìn)行檢查——有備用電源（4）SRS對可靠性要求極高，所有零部件均為一次性使用部件，絕不允許將碰撞傳感器、氣囊組件、SRSECU、座椅安全帶收緊器等部件重復(fù)使用。如果須更換零部件，則應(yīng)使用新品，不允許使用不同型號車輛上的零部件。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項（5）在檢修汽車其他零部件時，如有可能對SRS的傳感器產(chǎn)生沖擊，則應(yīng)先將碰撞傳感器拆下，以防傳感器動作而導(dǎo)致氣囊誤膨開。（6）對碰撞傳感器或防護(hù)傳感器如有水銀開關(guān)式傳感器，由于水銀蒸氣有劇毒，換下的舊傳感器不能隨意毀掉，應(yīng)當(dāng)作有害廢物處理。當(dāng)車輛報廢或更換裝有水銀開關(guān)式傳感器的SRSECU時，應(yīng)拆下水銀開關(guān)式傳感器并作有害廢物處理。（7）當(dāng)前碰撞傳感器、SRSECU或氣囊組件摔碰之后或其殼體、支架、插接器有裂紋、凹陷時，應(yīng)予更換新品。（8）前碰撞傳感器、SRSECU或氣囊組件不得暴曬或接近火源。5.4.5安全氣囊系統(tǒng)檢查注意事項（9）絕對不能檢測點火器的電阻值，否則可能引爆氣囊。檢測SRS其他零部件或線路電阻值時，必須使用數(shù)字式萬用表（其阻抗應(yīng)大于10k

/V。如用指針式萬用表，其阻抗小，表內(nèi)電源電壓加到氣囊點火器上就可能引爆氣囊。（10）當(dāng)SRS檢查完成之后，必須對SRS指示燈進(jìn)行檢查。當(dāng)點火開關(guān)轉(zhuǎn)到ON或ACC位置時，SRS指示燈亮6s左右后自動熄滅，說明安全氣囊系統(tǒng)正常。（11）拆卸或搬運氣囊組件時，氣囊裝飾蓋帶有撕縫一面應(yīng)當(dāng)朝上。氣囊組件切勿重疊堆放，以防萬一氣囊誤膨開而造成事故。（12）當(dāng)用電焊修理汽車車身時，應(yīng)在進(jìn)行電焊作業(yè)之前將氣囊組件與螺旋線束之間的插接器拔開。（13）氣囊組件應(yīng)當(dāng)存放在遠(yuǎn)離電場干擾的地方。課程小結(jié)（8）這次課主要介紹了：1.安全帶收緊系統(tǒng)的功用與結(jié)構(gòu)組成（安全帶收緊器——活塞式、鋼珠式）2.安全帶收緊系統(tǒng)的控制過程3.安全氣囊與安全帶收緊系統(tǒng)的檢查方法這一講是被動安全知識，重點是安全帶收緊器的結(jié)構(gòu)原理與被動安全系統(tǒng)的檢查方法。希望同學(xué)們認(rèn)真復(fù)習(xí)，為使用維修奠定基礎(chǔ)。接下來請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。同學(xué)們，下次課再會！《汽車電器與電子控制技術(shù)》軍事交通學(xué)院舒華AutomobileElectricalEquipmentand

ElectronicControlTechnology中國人民解放軍第4章汽車電控自動變速技術(shù)

ElectronicControlAutomaticTransmissionTechnology第1講電控自動變速系統(tǒng)的組成與原理主講：舒華教授

4.1電控自動變速系統(tǒng)的功用與組成4.汽車電控自動變速技術(shù)4.2電控自動變速系統(tǒng)的控制原理4.3齒輪變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4.4液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4.5自動變速電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4.6自動變速器的控制過程第4章汽車電控自動變速技術(shù)一、教學(xué)內(nèi)容（內(nèi)容7項）1.電控自動變速系統(tǒng)功能與組成2.電控自動變速系統(tǒng)的控制原理3.齒輪變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4.液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理5.電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理6.電控變速器自動換擋的控制過程7.電控變速器自動鎖止的控制過程第4章汽車電控自動變速技術(shù)二、教學(xué)要求（12講，4個方面）1.掌握電控自動變速系統(tǒng)的功能與組成、電控自動變速原理、齒輪變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理、換擋時機控制原理、鎖止時機控制原理與解除鎖止?fàn)顟B(tài)的條件；2.掌握齒輪變速機構(gòu)、換擋執(zhí)行機構(gòu)、停車鎖止機構(gòu)、液壓傳動與控制裝置以及電控裝置的結(jié)構(gòu)原理，自動變速器的換擋規(guī)律；3.理解行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律和變速原理；4.了解電控變速器自動換擋和自動鎖止的控制過程。4.1自動變速系統(tǒng)組成原理—教學(xué)任務(wù)一、教學(xué)內(nèi)容1.電控自動變速系統(tǒng)的組成2.電控自動變速系統(tǒng)的控制原理二、教學(xué)要求1.了解電控自動變速系統(tǒng)的組成2.理解電控自動變速系統(tǒng)的控制原理電控自動變速系統(tǒng)的功用能夠改變驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的裝置。

自動變換汽車驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，適應(yīng)汽車負(fù)載和道路條件變化要求的裝置。電控自動變速器（功用）：

根據(jù)汽車車速和發(fā)動機負(fù)荷變化，自動控制換擋和動力傳遞（自動控制變速機構(gòu)的換擋時機和液力變矩器的鎖止時機），使汽車獲得良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性?！詣幼兯傧到y(tǒng)還具有失效保護(hù)功能和故障自診斷功能。

變速器自動變速器功用4.汽車電控自動變速技術(shù)4.1電控自動變速系統(tǒng)的組成——3個子系統(tǒng)齒輪變速系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)變速電控系統(tǒng)4.1電控自動變速系統(tǒng)的組成4.1.1齒輪變速系統(tǒng)（1）液力變

矩

器：鎖止離合器（2）換擋執(zhí)行機構(gòu)：換擋離合器

換擋制動器（3）齒輪變速機構(gòu)：（4）停車鎖止機構(gòu)：4.1

電控自動變速系統(tǒng)組成4.1.2液壓控制系統(tǒng)液壓傳動裝置：油泵、傳動液液壓控制裝置：——換擋電磁閥№1、№2——換擋閥——鎖止電磁閥№3——鎖止閥（信號閥、繼動閥）——調(diào)壓閥（主、副調(diào)壓閥）油道：連接液壓裝置4.1

電控自動變速系統(tǒng)組成4.1.1齒輪變速系統(tǒng)4.1.2液壓控制系統(tǒng)4.1.3自動變速電子控制系統(tǒng)（1）傳感器與控制開關(guān)（2）自動變速電控單元ECTECU

（3）執(zhí)行器：————換擋電磁閥№1、№2————換擋閥————換擋離合器————換擋制動器————鎖止電磁閥№3————鎖止離合器

。4.2

換擋時機的控制原理當(dāng)選擋手柄撥到D、2或L位置時，ECTECU首先根據(jù)換擋規(guī)律選擇開關(guān)信號選擇相應(yīng)的換擋規(guī)律，然后根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器TPS和車速傳感器VSS信號與ROM中的換擋時機MAP進(jìn)行比較并確定變速機構(gòu)的升擋或降擋時機。當(dāng)節(jié)氣門開度和車速達(dá)到選定換擋規(guī)律的最佳升擋或降擋時機時，ECTECU向換擋電磁閥（№.1電磁閥和№.2電磁閥）發(fā)出通電或斷電指令，控制換擋閥動作。換擋閥移動時→接通或關(guān)閉換擋離合器和制動器的控制油路→離合器和制動器接合或分離→實現(xiàn)自動升擋或降擋→變速。4.2

換擋時機的控制原理自動變速的控制策略：———傳感器→ECTECU→換擋電磁閥→換擋閥→換擋執(zhí)行機構(gòu)→齒輪變速機構(gòu)→改變車速。4.3鎖止時機控制原理ECTECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器和車速傳感器信號確定變速機構(gòu)換擋時機的同時，還要在變矩器鎖止時機MAP中查尋確定液力變矩器的鎖止時機。ECTECU→№.3電磁閥通電→鎖止信號閥和鎖止繼動閥動作→閥芯移動→鎖止離合器油路→離合器接合→變矩器與飛輪鎖成一體——

傳動效率：100%。解除鎖止的信號：——制動燈開關(guān)——巡航控制ECU——冷卻液溫度傳感器——節(jié)氣門傳感器TPS怠速觸點IDL信號。4.3鎖止時機控制原理動力傳遞的控制策略：————傳感器→ECTECU→鎖止電磁閥→鎖止閥→鎖止離合器→液力變矩器→直接傳遞動力（傳動效率100%）。課程小結(jié)（1）這次課主要介紹了：1.電控自動變速系統(tǒng)的組成2.電控自動變速系統(tǒng)的控制原理這一講是電控自動變速的基本知識。希望同學(xué)們認(rèn)真復(fù)習(xí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和使用維修打好基礎(chǔ)。接下來請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。同學(xué)們，下次課再會！第4章汽車電控自動變速技術(shù)

ElectronicControlAutomaticTransmissionTechnology第2講齒輪變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理主講：舒華教授

4.3齒輪變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理—教學(xué)任務(wù)

4.3.1液力變矩器4.3齒輪變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理4.3.2行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理4.3.5停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理4.3齒輪變速系統(tǒng)的功用與組成齒輪變速系統(tǒng)的組成（1）液

力

變

矩

器（2）換擋執(zhí)行機構(gòu)（3）齒輪變速機構(gòu)（4）停車鎖止機構(gòu)提供速比可變（具有變速擋）、轉(zhuǎn)向可逆（具有倒擋）和切斷動力（具有空擋）的動力傳遞方式，滿足汽車的使用要求。功用4.3.1液力變矩器安裝位置：發(fā)動機飛輪殼體與變速器殼體前蓋之間；功用：將發(fā)動機輸出力矩傳遞到齒輪變速機構(gòu)。4.3.1鎖止式液力變矩器1.定義：——液力變矩器是一種柔性傳遞力矩的液力傳動裝置。裝有鎖止離合器，能夠直接傳遞動力的液力變矩器。2.液力自動變速器不節(jié)油的原因：經(jīng)濟(jì)性不如機械式變速器傳動液ATF摩擦、沖擊損失能量（使ATF溫度升高）；渦輪與泵輪之間至少存在有4％～5％的轉(zhuǎn)速差；普通液力變矩器傳動效率（80％～86％）＜機械式變速器（100％）。

3.解決措施：綜合式液力變矩器＋鎖止離合器=鎖止式液力變矩器當(dāng)鎖止離合器分離時，鎖止式液力變矩器＝綜合式液力變矩器（

η＝96％）；當(dāng)鎖止離合器接合時，直接傳遞動力（傳動效率：η＝100％）。鎖止式液力變矩器補充知識：普通液力變矩器導(dǎo)輪4：固定在軸套上，軸套固定在變速器

殼體上。三個工作輪安放在密閉的、充滿傳動液的變速器前端的殼體內(nèi)。導(dǎo)輪與渦輪、泵輪的葉片端面之間留有一定間隙，三個工作輪之間無機械聯(lián)系；三個工作輪上的葉片都徑向傾斜排列；葉片都彎曲一定弧度，保證傳動液循環(huán)。

泵輪3：與發(fā)動機飛輪圓盤固定連接——主動部件渦輪2：與變矩器輸出軸（即變速器輸入軸）花鍵連接——從動部件補充知識：變矩器傳動液流動情況工作輪葉片結(jié)構(gòu)及傳動液流動情況2－渦輪；4－導(dǎo)輪；3－泵輪傳動液流動情況：泵輪3→渦輪2→導(dǎo)輪4→泵輪3

補充知識：液力變矩器力矩傳遞過程——泵輪3與渦輪2的轉(zhuǎn)速差使泵輪外緣與渦輪外緣之間產(chǎn)生壓力差，傳動液便從壓力高的泵輪葉片外緣沖入渦輪葉片外緣，渦輪在高速液流的沖擊力作用下，便隨泵輪一同旋轉(zhuǎn)，將力矩傳遞到輸出軸。——發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)→飛輪圓盤帶變矩器泵輪3一同旋轉(zhuǎn)→泵輪葉片帶動傳動液ATF繞軸線作圓周運動→ATF在離心力作用下沿葉片內(nèi)緣向外緣甩出。補充知識：液力變矩器力矩傳遞過程——流入渦輪的ATF從渦輪葉片內(nèi)緣流出并進(jìn)入導(dǎo)輪4，由于導(dǎo)輪固定不動，因此流經(jīng)導(dǎo)輪葉片改變方向后，重又返回泵輪，傳動液完成從泵輪→渦輪→導(dǎo)輪→泵輪的工作循環(huán)，將發(fā)動機飛輪輸出力矩傳遞到變速器輸入軸。

4.3.1鎖止式液力變矩器結(jié)構(gòu)組成1.普通液力變矩器：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪三元件液力變矩器2.綜合式液力變矩器＝普通液力變矩器＋單向離合器（滾柱式和楔塊式）3.鎖止式液力變矩器＝普通液力變矩器＋單向離合器＋鎖止離合器＝綜合式液力變矩器＋鎖止離合器——鎖止離合器：濕式離合器變矩器前蓋（主動部件）鎖止壓盤（從動部件）減振盤（減振彈簧

）

4.3.1鎖止式液力變矩器工作原理——當(dāng)?shù)退傩旭倳r：速比小，變矩器變矩，離合器分離。——傳動液ATF：由變速器輸入軸（變矩器輸出軸）中心油道（內(nèi)油道）流入鎖止壓盤左側(cè)，壓盤后移，離合器分離。液壓油路：內(nèi)油道流入→中心油道→壓盤左側(cè)→變矩器→外油道流出4.3.1鎖止式液力變矩器工作原理——當(dāng)高速行駛時，速比大，變矩器＝偶合器，離合器接合?！獋鲃右篈TF：由導(dǎo)輪固定套上外油道→變矩器→內(nèi)、外油道流出。——鎖止壓盤左側(cè)油壓降低，右側(cè)仍為變矩器油壓，壓力差使鎖止離合器接合→渦輪與泵輪接合成一體，傳動效率＝100％。發(fā)動機動力：變矩器前蓋→鎖止壓盤→渦輪轂→變速器輸入軸。4.3.2行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律1.行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成太陽輪行星輪行星架內(nèi)齒圈

——各行星輪與太陽輪和內(nèi)齒圈保持嚙合，行星輪既能繞行星輪軸自轉(zhuǎn)，又能圍繞太陽輪公轉(zhuǎn)，如同太陽系中地球與太陽的關(guān)系一樣，故稱為行星齒輪機構(gòu)。單排行星齒輪機構(gòu)受力情況：太陽輪1力矩：M1＝F1R1內(nèi)齒圈2力矩：M2＝F2R2行星架3力矩：M3＝F3R3設(shè)內(nèi)齒圈齒數(shù)Z2與太陽輪齒數(shù)Z1之比為

，則式中R1、R2——太陽輪和內(nèi)齒圈的節(jié)圓半徑；

Z1、Z2——太陽輪和內(nèi)齒圈的齒數(shù)；

R3——太陽輪與行星輪的中心距。4.3.2行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律4.3.2行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律方程式

課程小結(jié)（2）第4章汽車電控自動變速技術(shù)

ElectronicControlAutomaticTransmissionTechnology第3講行星齒輪機構(gòu)的變速原理主講：舒華教授

第3講齒輪變速系統(tǒng)的變速原理一、教學(xué)內(nèi)容1.行星齒輪機構(gòu)的變速原理二、教學(xué)要求1.掌握行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理汽車必須滿足從停止到起步、從低速到高速、倒退行駛的使用要求。齒輪變速系統(tǒng)的功用：提供速比可變（具有變速擋）、轉(zhuǎn)向可逆（具有倒擋）和切斷動力（具有空擋）的動力傳遞方式，從而滿足汽車的使用要求。齒輪變速機構(gòu)類型：平行軸式齒輪變速機構(gòu)

行星齒輪式變速機構(gòu)——行星齒輪式變速機構(gòu)的類型：

辛普森（Simpson）式

拉維奈爾赫（Ravigneaux，又譯為納文腦）式

阿里森（Arnoldson）式行星齒輪機構(gòu)。功用類型4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理汽車自動變速器采用的行星齒輪機構(gòu)大都是由辛普森式雙排行星齒輪機構(gòu)或拉維奈爾赫式復(fù)合行星齒輪機構(gòu)組成。辛普森式行星齒輪機構(gòu)的顯著特點：前后兩個行星排的太陽輪連成一體，即“前后行星排共用一個太陽輪”。4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理

4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理序號固定件主動件從動件傳動比i工作狀態(tài)擋位應(yīng)用1內(nèi)齒圈太陽輪行星架減速傳動低擋一擋2行星架太陽輪超速傳動未被采用3太陽輪內(nèi)齒圈行星架減速傳動高擋二擋4行星架內(nèi)齒圈超速傳動超速擋5行星架太陽輪內(nèi)齒圈反向減速傳動倒擋6內(nèi)齒圈太陽輪反向超速傳

動不合實用未被采納7三個元件中任意兩個聯(lián)成一體，第三元件與前兩元件等速直接傳動直接擋（三擋）8所有元件不受約束自動轉(zhuǎn)動失去傳力作用空擋4.3.3行星齒輪機構(gòu)的變速原理單排行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律可歸納為五種（減速、超速、反向、直接、空擋）傳動方式和八種工作狀態(tài)；提供：3速（或3擋）和1個倒擋。序號固定件主動件從動件傳動比i工作狀態(tài)擋位應(yīng)用1內(nèi)齒圈太陽輪行星架減速傳動低擋一擋2行星架太陽輪超速傳動未被采用3太陽輪內(nèi)齒圈行星架減速傳動高擋二擋4行星架內(nèi)齒圈超速傳動超速擋5行星架太陽輪內(nèi)齒圈反向減速傳動倒擋6內(nèi)齒圈太陽輪反向超速傳

動不合實用未被采納7三個元件中任意兩個聯(lián)成一體，第三元件與前兩元件等速直接傳動直接擋（三擋）8所有元件不受約束自動轉(zhuǎn)動失去傳力作用空擋

課程小結(jié)（3）第4章汽車電控自動變速技術(shù)

ElectronicControlAutomaticTransmissionTechnology第4講換擋與停車執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理主講：舒華教授

第4講換擋與停車機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理一、教學(xué)內(nèi)容1.換擋離合器的結(jié)構(gòu)原理

2.換擋制動器的結(jié)構(gòu)原理3.停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理二、教學(xué)要求1.了解停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理2.掌握換擋離合器和換擋制動器的結(jié)構(gòu)原理4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理換擋執(zhí)行機構(gòu)（換擋離合器、換擋制動器）功用與分類：換擋離合器——離合器功用：將行星齒輪變速機構(gòu)的輸入軸與行星排的某一個元件或某兩個元件連接成一體，實現(xiàn)變速傳動。

單向離合器：同起動機離合器

片式離合器（活塞式離合器）換擋制動器——制動器功用：鎖定行星排中的任意一個或兩個元件，實現(xiàn)變速傳動。片式制動器（活塞式制動器）

帶式制動器（液壓伺服機構(gòu)驅(qū)動）功用類型功用類型4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.片式離合器(活塞式)結(jié)構(gòu)組成：活

塞復(fù)位彈簧離合器片離合器轂——在離合器轂的內(nèi)圓上制有鍵槽，用于安放離合器片?！x合器片由若干鋼片（主動片）和摩擦片（從動片）組成。主動片與離合器主動件相連，從動片與離合器從動件相連。在離合器片的外圓或內(nèi)圓上制有若干個凸緣，以便與離合器轂或花鍵轂連接并傳遞動力。

4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.片式離合器（活塞式離合器）結(jié)構(gòu)特點：主動件：輸入軸、驅(qū)動齒輪從動件：離合器轂驅(qū)動齒輪與輸入軸制成一體，主動片內(nèi)圓的凸緣安放在驅(qū)動齒輪的鍵槽中，從而實現(xiàn)滑動連接。主動片既能隨驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，又能做少量軸向移動。從動片外圓上的凸緣安放在離合器轂內(nèi)圓的鍵槽中，從而實現(xiàn)滑動連接。從動片也可做少量軸向移動?；钊惭b在離合器轂內(nèi)，活塞與離合器轂之間形成一個環(huán)狀油腔，該油腔與液壓控制油道相通。環(huán)形油腔由活塞內(nèi)外圓上的O形密封圈保證密封。4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.片式離合器（活塞式離合器）工作原理：液壓驅(qū)動主動件→從動件當(dāng)無控制油壓時，活塞在彈簧彈力的作用下復(fù)位，離合器分離狀態(tài)。當(dāng)傳動液經(jīng)控制油道進(jìn)入環(huán)形油腔時，活塞在油壓作用下，克服復(fù)位彈簧彈力向右移動，將主動片與從動片壓緊在一起，離合器接合并傳遞動力。傳力路徑：輸入軸→驅(qū)動齒輪→主動片

→從動片

→離合器轂→輸出軸。片式換擋離合器工作情況環(huán)狀油腔：在活塞3與離合器鼓4之間形成油腔，并與控制油道1連通，

活塞內(nèi)外圓上的“O”形密封圈5保證密封。接合原理：ATF經(jīng)油道1進(jìn)入環(huán)形油腔時，油壓使活塞克服彈簧彈力向右移動，主、從動片壓緊，離合器接合，將離合器鼓4和離合器花鍵鼓10連接的機件（變速器軸或行星排的元件）連成一體——圖b所示。當(dāng)控制油壓解除后，活塞在彈簧彈力的作用下復(fù)位，離合器分離——圖a所示。

4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.片式離合器（活塞式離合器）工作原理：安全閥的作用：離合器徹底分離必須滿足兩個條件：①當(dāng)離合器分離時，主動片與從動片之間必須具有足夠的間隙（標(biāo)準(zhǔn)間隙為0.25~0.38mm）。間隙不當(dāng)時，可選用不同厚度的從動片進(jìn)行調(diào)整。②當(dāng)液壓控制系統(tǒng)的油壓解除后，離合器環(huán)形油腔內(nèi)不能殘存?zhèn)鲃右骸?.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.片式離合器（活塞式）安全閥作用原理：傳動液流入環(huán)形油腔時，油壓將球閥壓緊在閥座上，圖4-12b所示，安全閥閥口關(guān)閉。傳動液充入油腔使油壓升高。當(dāng)離合器分離時，控制系統(tǒng)接通回油油道，油腔內(nèi)的傳動液流出，油壓降低，球閥在離心力作用下離開閥座，圖a所示，安全閥開啟，油腔中殘留傳動液在離心力作用下從安全閥流出，使離合器快速并徹底分離——甩油閥。安全閥的作用原理圖9－21帶安全閥的片式離合器（a）ATF流入；（b）ATF流出1－安全閥；2－環(huán)形油腔；3－“O”形密封圈；4－球閥閥口；5－活塞ATF流入油腔時，油壓將球閥壓在閥座上，閥口關(guān)閉，油壓升高——圖a所示

當(dāng)離合器分離時，ATF流出，油壓降低，離心力使球閥離開閥座，閥口開啟，殘留ATF在離心力作用下從閥口流出，使離合器快速、徹底分離——圖b所示。4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理2.換擋制動器功用：鎖定行星排中的任意一個或兩個元件，實現(xiàn)變速傳動。（1）片式制動器：結(jié)構(gòu)原理與片式離合器基本相同，僅零部件名稱有所不同。（2）帶式制動器：組成：制動帶伺服裝置（油缸）結(jié)構(gòu)特點：制動帶：內(nèi)表面鍍有一層摩擦材料的開口式環(huán)形鋼帶。單邊制動帶：高擋制動器，轉(zhuǎn)矩小。鍍層：有機耐磨材料，防止制動轂過度磨損。雙邊制動帶：低擋和倒擋制動器，轉(zhuǎn)矩較大。鍍層：金屬摩擦材料。4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理伺服裝置：直接作用式

間接作用式（1）直接作用式結(jié)構(gòu)組成：制

動

帶：開口固定在頂桿的一端?；?/p>

塞：工作油缸通控制油道，另一側(cè)有出氣口。頂

桿：連接調(diào)整螺桿，調(diào)整螺桿固定在與變速器殼體相連的支座上。復(fù)位彈簧：油缸泄壓時，活塞在復(fù)位彈簧彈力作用下右移復(fù)位，解除制動。工作原理：傳動液由控制油道進(jìn)入活塞的工作油缸（右側(cè)油缸）時，油壓使活塞克服彈簧力推動頂桿左移，制動帶以左側(cè)頂桿支撐點為支點收緊。將制動轂抱死并停止轉(zhuǎn)動，行星齒輪機構(gòu)與制動轂連接的元件被鎖止，實現(xiàn)變速傳動。4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理（2）間接作用式結(jié)構(gòu)特點：與直接作用式的區(qū)別：——增設(shè)了一套杠桿機構(gòu)。杠桿一端與活塞推桿連接，另一端與制動帶頂桿連接。活塞移動時，活塞推桿通過杠桿使制動帶頂桿動作，使制動帶收緊。杠桿機構(gòu)將活塞作用力放大——增大制動力矩。4.3.4換擋執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理（1）直接作用式（2）間接作用式（3）制動器間隙調(diào)整①調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿進(jìn)行調(diào)整；②調(diào)節(jié)活塞推桿進(jìn)行調(diào)整。解除制動后，制動帶與制動轂之間應(yīng)有一定間隙，以便制動轂旋轉(zhuǎn)，否則就會導(dǎo)致制動轂與制動帶加速磨損，影響行星齒輪機構(gòu)正常工作。調(diào)整方法：先將調(diào)整螺桿或活塞推桿擰緊到維修手冊中規(guī)定的力矩，然后擰回規(guī)定的圈數(shù)即可。4.3.5停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.功用：鎖止輸出軸實現(xiàn)駐車（停車）。2.結(jié)構(gòu)組成：停車齒圈：輸出軸上的外齒輪鎖

止

桿：不同直徑的圓柱桿停車棘爪：制有一個鎖止凸齒，一端支承在變速器殼體的支承銷上，可繞支承銷轉(zhuǎn)動。特點：鎖止桿一端直徑大小不同，另一端經(jīng)連桿機構(gòu)與選擋手柄(變速桿)連接。

4.3.5停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理1.功用：2.結(jié)構(gòu)組成：

3.工作原理：當(dāng)手柄撥至P位時：鎖止桿大圓柱桿與棘爪接觸，棘爪頂向齒圈，鎖止凸齒嵌入齒槽，將輸出軸與變速器殼體連成一體而無法轉(zhuǎn)動，使汽車停止不動。當(dāng)手柄撥至P位以外時：小圓柱桿與停車棘爪接觸，停車棘爪在復(fù)位卡簧彈力的作用下復(fù)位，其鎖止凸齒與外齒圈分離，變速器輸出軸可以自由旋轉(zhuǎn)。本次課主要介紹了：1.換擋執(zhí)行機構(gòu)功用與分類2.片式離合器（活塞式離合器、安全閥）的結(jié)構(gòu)原理3.帶式制動器（制動帶、液壓伺服機構(gòu)）的結(jié)構(gòu)原理及其調(diào)整方法4.停車鎖止機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理今天這一講實用性很強，且是基礎(chǔ)知識，同學(xué)們一定要認(rèn)真復(fù)習(xí)，切實掌握，為后續(xù)學(xué)習(xí)和使用維修奠定基礎(chǔ)。

接下來，請同學(xué)們根據(jù)講授內(nèi)容閱讀教材，并在網(wǎng)上完成課后作業(yè)。

同學(xué)們，下次課再會！課程小結(jié)（4）第4章汽車電控自動變速技術(shù)

ElectronicControlAutomaticTransmissionTechnology第5講液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理主講：舒華教授

第5講液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理一、教學(xué)內(nèi)容1.液壓控制系統(tǒng)的組成

2.液壓傳動裝置的結(jié)構(gòu)原理3.液壓控制裝置的結(jié)構(gòu)原理二、教學(xué)要求1.了解液壓控制系統(tǒng)的組成2.理解液壓傳動裝置的結(jié)構(gòu)原理3.掌握液壓控制裝置的結(jié)構(gòu)原理4.4液壓控制系統(tǒng)的功用與組成

根據(jù)電磁閥的工作狀態(tài)，控制換擋執(zhí)行元件（換擋離合器和換擋制動器）和動力傳遞元件（鎖止離合器）的油路，從而改變齒輪變速機構(gòu)的傳動比以實現(xiàn)自動換擋、或改變液力變矩器的工作狀態(tài)來接通或切斷動力傳遞。2.組成：（1）液壓傳動裝置液壓油泵：轉(zhuǎn)子泵、齒輪泵、葉片泵自動傳動液：變速器油油道：連接液壓裝置（2）液壓控制裝置調(diào)壓閥：球閥式、活塞式、滑閥式（改進(jìn)滑閥式主、副調(diào)壓閥）控制閥：手動控制閥（手控閥）

液壓控制閥（換擋閥、鎖止式）

電磁控制閥（電磁閥）功用4.4.1液壓傳動裝置（油泵）1.油泵功用：一是為液力變矩器和液壓控制系統(tǒng)提供具有一定壓力的傳動油液；二是為齒輪變速機構(gòu)和變速器運動部件提供潤滑油液。2.油泵安裝：液力變矩器后面，由發(fā)動機飛輪通過液力變矩器泵輪軸套上的花鍵轂驅(qū)動。3.油泵分類：內(nèi)嚙合齒輪泵：齒輪泵擺

線

轉(zhuǎn)

子

泵：轉(zhuǎn)子泵變

量

葉

片

泵：葉片泵4.油泵共同特點：主動部件（內(nèi)轉(zhuǎn)子）：液力變矩器泵輪軸套上的花鍵轂由發(fā)動機曲軸驅(qū)動，從動部件：與主動部件偏心。一旦發(fā)動機轉(zhuǎn)動，就會驅(qū)動油泵泵油。4.4.1液壓傳動裝置（傳動液ATF）傳動液ATF：自動傳動液AutomaticTransmissionFluid當(dāng)變速器工作時，液壓油泵提供傳動液壓力高達(dá)1900kPa（約19個大氣壓）。變速器型號擋位管路傳動液的壓力/kPa變速器結(jié)構(gòu)特點應(yīng)用車型怠速失速（渦輪轉(zhuǎn)速為零）前橋驅(qū)動的電控自動驅(qū)動橋A140ED373~422902~1049電控、四速、帶鎖止離合器凱美瑞賽利卡R550~7071412~1648A240ED373~422902~1049電控、四速、帶鎖止離合器花

冠科羅納R550~7071412~1648A241ED373~422903~1050電控、四速、帶鎖止離合器花

冠科羅納R638~7951560~1893A540ED353~412992~1040電控、四速、帶鎖止離合器雷克薩斯凱美瑞R637~7451608~1873后橋驅(qū)動的電控自動變速器A340ED363~422902~1147電控、四速、帶鎖止離合器皇冠賽利卡R500~5981236~1589A341ED363~422902~1147電控（智能型）、四速、帶鎖止離合器雷克薩斯R500~5981236~1589A342ED363~422902~1147電控（智能型）、四速、帶鎖止離合器雷克薩斯R500~5981236~1589A43DED353~4021030~1196電控、三速、帶鎖止離合器克雷西達(dá)R550~5691422~17854.4.1液壓傳動裝置（傳動液ATF）自動傳動液ATF：——高級潤滑油1.功用：傳遞能量，潤滑、清洗和冷卻液壓部件。傳遞能量：在液力變矩器中，是傳遞動力的介質(zhì)；潤滑：在液壓控制系統(tǒng)中，它既是操縱油液，也是潤滑油液；

在自動驅(qū)動橋中，潤滑主減速器和差速器；清洗、冷卻：液壓系統(tǒng)傳動部件和控制部件。4.4.1液壓傳動裝置（傳動液ATF）2.要求：（1）適當(dāng)?shù)酿ざ群土己玫酿ざ确€(wěn)定性。自動變速器的工作溫度變化范圍較大，一般為?40℃~+170℃，其黏度變化范圍也較大。就提高液力變矩器的傳動效率和控制系統(tǒng)動作的靈敏度以及汽車低溫順利起步而言，傳動液黏度低較為有利；就滿足行星齒輪變速機構(gòu)的潤滑要求和防止泄漏而言，傳動液黏度又不能過低。為了滿足自動變速器各部機件的使用要求，傳動液在不同溫度條件下，必須達(dá)到規(guī)定的黏度值，見表4-3。4.4.1液壓傳動裝置（傳動液ATF）2.要求：（1）適當(dāng)?shù)酿ざ群土己玫酿ざ确€(wěn)定性。滿足自動變速器各部機件的使用要求，傳動液在不同溫度條件下，必須達(dá)到規(guī)定的黏度值，見表4-3。項目溫度/℃通用汽車公司GMDexron型通用汽車公司GMDexronⅡ型福特汽車公司FordM2C33-E/F型克萊斯勒汽車公司ChryslerMS-4228型黏度997.0（最?。?.0（最?。?.25（最小）-17.8——1400（最大）—-23.34000（最大）4000（最大）——-29———2300（最大）-4055000（最大）50000（最大）55000（最大）—黏度穩(wěn)定性（耐久性試驗）905.5（最?。?.5（最小）6.2（最小）6（最?。?17.8——1400（最大）—4.4.1液壓傳動裝置（傳動液ATF）2.要求：（1）適當(dāng)?shù)酿ざ群土己玫酿ざ确€(wěn)定性。（2）良好的熱氧化穩(wěn)定性。傳動液工作時的最高溫度可達(dá)170℃，若熱氧化穩(wěn)定性不好，就會生成高溫氧化沉淀物，使各種液壓控制閥和換擋元件工作失靈。（3）良好的抗磨性。自動變速器齒輪變速機構(gòu)的工作條件比較苛刻，且其零部件分別采用鋼、銅等不同金屬材料制成。因此，傳動液要求能夠保證不同材料制成的零部件均不易磨損。（4）良好的抗泡性。傳動液產(chǎn)生泡沫，會降低液力變矩器的傳動效率和液壓控制機構(gòu)動作的靈敏度，還會導(dǎo)致液壓傳動系統(tǒng)油壓波動，嚴(yán)重時會導(dǎo)致供油中斷。因此，要求機械攪拌時產(chǎn)生的泡沫應(yīng)能迅速消失。4.4.2液壓控制裝置（閥體）調(diào)壓閥、控制閥+電磁閥→閥體閥體結(jié)構(gòu)：上閥體、下閥體、閥體板（閥板）——組合形成“迷宮”；閥體安裝：變速器下部或側(cè)面。4.4.2液壓控制裝置（調(diào)壓閥）1.調(diào)壓閥的功用：將主油路油壓控制在一定范圍內(nèi)（1900kPa）。2.分類：球閥式調(diào)壓閥

活塞式調(diào)壓閥

滑閥式調(diào)壓閥（1）球閥式調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)組成：球閥、彈簧和閥座工作原理：油壓由彈簧預(yù)緊力決定。當(dāng)油路油壓F1低于彈簧預(yù)緊力F2時，彈簧將球閥壓緊在閥座上，如圖4-20（a）所示，油路油壓隨油泵轉(zhuǎn)速升高和油量增加而升高。當(dāng)油路壓力F1高于彈簧預(yù)緊力F2時，彈簧被壓縮，球閥打開，如圖4-20（b）所示，部分傳動液從球閥閥口排出，使油路壓力降低至規(guī)定油壓。4.4.2液壓控制裝置（調(diào)壓閥）1.功用：2.分類：球閥式調(diào)壓閥

活塞式調(diào)壓閥