【正文】 2022/5/24 1 汽車底盤電控系統(tǒng)檢修 （含自動(dòng)變速器） 中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)科研項(xiàng)目優(yōu)秀成果 高等職業(yè)教育汽車專業(yè) “ 雙證課程 ” 培養(yǎng)方案規(guī)劃教材 人民郵電出版社 主編：李 雷 2022/5/24 2 目 錄 ? 項(xiàng)目一 電控自動(dòng)變速器維修與故障診斷 ? 項(xiàng)目二 防抱死制動(dòng) /牽引力控制系統(tǒng)維修與故障診斷 ? 項(xiàng)目三 電控懸架系統(tǒng)維修與故障診斷 ? 項(xiàng)目四 電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向 /四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維修與故障診斷 2022/5/24 3 項(xiàng)目一 電控自動(dòng)變速器維修與故障診斷 2022/5/24 4 一、項(xiàng)目要求 ? 知識(shí)要求 ? ① 認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器的作用、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 ? ② 認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器換擋手柄和控制開關(guān)。 ? ③ 認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器的組成。 ? ④ 認(rèn)識(shí)液力變矩器的組成和工作過程。 ? ⑤ 認(rèn)識(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作過程和動(dòng)力傳遞，包括單排行星齒輪組、辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)、拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)。 ? ⑥ 認(rèn)識(shí)液壓控制系統(tǒng)的組成。 ? ⑦ 認(rèn)識(shí)電子控制系統(tǒng)的作用、組成和控制方式。 2022/5/24 5 ? 能力要求 ? ① 對客戶提供的故障進(jìn)行分析。 ? ② 電控系統(tǒng)自診斷的檢查。 ? ③ 自動(dòng)變速器的基本檢查與調(diào)整。 ? ④ 自動(dòng)變速器的機(jī)械系統(tǒng)試驗(yàn)。 ? ⑤ 自動(dòng)變速器機(jī)械檢修程序。 ? ⑥ 自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)檢修。 ? ⑦ 自動(dòng)變速器典型故障的診斷與排除。 2022/5/24 6 二、相關(guān)知識(shí) ? （一）認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器 ? 自動(dòng)變速器根據(jù)汽車道路行駛條件和載荷情況，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大小、車速，在最佳時(shí)間自動(dòng)換擋至最適宜的擋位。 ? 自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)有如下幾個(gè)。 ? ① 操縱簡單省力，提高行車安全性，行駛平穩(wěn)舒適性好。 ? ② 有效地衰減傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，并防止傳動(dòng)系過載。 ? ③ 延長發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部件壽命，改善和提高汽車的動(dòng)力性。 ? ④ 減少燃油消耗，降低排放污染。 ? 自動(dòng)變速器的缺點(diǎn)有如下幾個(gè)。 ? ① 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造難度大，生產(chǎn)成本高。 ? ② 維修困難。 ? ③ 傳動(dòng)效率低。 2022/5/24 7 ? 1. 自動(dòng)變速器的分類 ? 自動(dòng)變速器按照汽車驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器和前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器兩種。前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器與驅(qū)動(dòng)橋合為一體，又常稱為自動(dòng)傳動(dòng)橋。 ? 自動(dòng)變速器按照控制方式的不同，可分為液壓控制自動(dòng)變速器和電子控制自動(dòng)變速器兩種。目前各大汽車制造廠商生產(chǎn)的自動(dòng)變速器都采用了電子控制自動(dòng)變速器。 2022/5/24 8 前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器 后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器 2022/5/24 9 ? 3．認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器換擋手柄 ? 自動(dòng)變速器換擋手柄如圖所示，換擋手柄一般設(shè)有 P停車擋、 R倒擋、 N空擋、 D前進(jìn)擋、 S和 L前進(jìn)低擋和 O/D超速擋開關(guān)，有的自動(dòng)變速器換擋手柄設(shè)有 P、 R、 N、 OD、 1擋。其中 OD擋為超速擋， 1擋為低速擋。 換擋手柄 2022/5/24 10 ? 4．認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器的組成 ? 自動(dòng)變速器的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等。按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、齒輪變速機(jī)構(gòu)、液壓操控系統(tǒng)、電控液壓換擋控制系統(tǒng)。 后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu) 2022/5/24 11 ? （二）認(rèn)識(shí)液力變矩器 ? 1．液力變矩器的作用 ? 液力變矩器內(nèi)充滿自動(dòng)變速器油，它既能起到液力耦合器的作用，將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳送給變速器，又能使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成倍增大，將增大的轉(zhuǎn)矩傳送給變速器。 液力變矩器 2022/5/24 12 ? 2．液力變矩器的組成 ? 液力變矩器由泵輪、導(dǎo)輪、渦輪、單向離合器和鎖止離合器組成。 液力變矩器的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 13 ? （ 1）泵輪的結(jié)構(gòu) ? 泵輪由許多具有一定曲率的葉片按一定的方向輻射狀安裝在泵輪殼體上，當(dāng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片便帶動(dòng)其間的液體介質(zhì)一同運(yùn)動(dòng)。 泵輪的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 14 ? （ 2）渦輪的結(jié)構(gòu) ? 渦輪也裝有彎曲方向與泵輪葉片的彎曲方向相反的葉片，渦輪轉(zhuǎn)輪裝在變速器輸入軸上，其葉片與泵輪葉片相對放置，中間留有 3 mm的間隙。 渦輪的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 15 ? （ 3）導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu) ? 導(dǎo)輪上由許多具有一定曲率、一定方向的葉片組裝在導(dǎo)輪架上，導(dǎo)輪軸孔內(nèi)裝有單向離合器（。因此，導(dǎo)輪只能向一個(gè)方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而向另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則被單向離合器鎖止在殼體上。 導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 16 ? （ 4）單向離合器的結(jié)構(gòu) ? 自動(dòng)變速器內(nèi)安裝的單向離合器常見的有楔塊式和滾柱式兩種。楔塊式單向離合器在內(nèi)環(huán)與外環(huán)間夾著幾個(gè)不規(guī)則的楔塊。 楔塊式單向離合器的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 17 ? （ 5）鎖止離合器的結(jié)構(gòu) ? 鎖止離合器裝在渦輪轉(zhuǎn)輪轂上，位于渦輪轉(zhuǎn)輪前端。當(dāng)離合器接合時(shí)，泵輪與渦輪通過摩擦材料連接在一起。 鎖止離合器的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 18 ? 3．轉(zhuǎn)矩耦合和放大的原理 ? （ 1）轉(zhuǎn)矩耦合 ? 當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速接近泵輪轉(zhuǎn)速時(shí)，從渦輪流至導(dǎo)輪的液流與泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。這時(shí)變速器油沖擊導(dǎo)輪葉片的背面，單向離合器使導(dǎo)輪與泵輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，液流返回泵輪，僅起到轉(zhuǎn)矩耦合傳遞的作用。 ? （ 2）轉(zhuǎn)矩增大 ? 當(dāng)泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差較大時(shí)，從渦輪流至導(dǎo)輪的液體沖擊導(dǎo)輪葉片的正面，使導(dǎo)輪與泵輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)輪被單向離合器鎖住不轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)輪葉片卻使液體流向改變，增強(qiáng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)的能量。 2022/5/24 19 ? 4．認(rèn)識(shí)液力變矩器的工作過程 ? （ 1）車輛停住，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn) ? （ 2）車輛起步時(shí) ? （ 3）車輛低速行駛時(shí) ? （ 4）車輛以中、高速行駛時(shí) 2022/5/24 20 ? （三）認(rèn)識(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu) ? 1．行星齒輪機(jī)構(gòu)的作用 ? 液力變矩器雖然能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)地、無級(jí)地變速、變矩，但不能滿足汽車動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能要求。行星齒輪機(jī)構(gòu)的作用是改變液力變矩器輸出轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，并將輸出功率傳送至主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 ? 2．認(rèn)識(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu) ? 行星齒輪機(jī)構(gòu)安裝于變速器殼體內(nèi)，由行星齒輪組、離合器、制動(dòng)器、軸與軸承等組成。離合器及制動(dòng)器是換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸入軸、輸出軸、中間軸起到傳輸動(dòng)力的作用。 2022/5/24 21 行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 2022/5/24 22 ? ① 行星齒輪組的傳動(dòng)規(guī)律。 ? ● 由離合器將動(dòng)力傳遞給某一個(gè)元件作輸入件，由制動(dòng)器固定某一個(gè)元件，并有一個(gè)元件作輸出件。 ? ● 如果行星齒輪組中各齒輪都沒有作固定件，就沒有被動(dòng)件，這時(shí)即為空擋。 ? ● 如果行星齒輪組中兩個(gè)元件被固定在一起，那么傳動(dòng)的輸出轉(zhuǎn)速和方向與輸入相同。 ? ② 行星齒輪組傳動(dòng)比。 ? 行星齒輪組傳動(dòng)比的計(jì)算公式如下： ? 式中， i —行星齒輪組傳動(dòng)比； ? z2 —被動(dòng)件齒數(shù)； ? z1 —主動(dòng)件齒數(shù)。 21zi z?21ziz?2022/5/24 23 ? （ 2）多片濕式離合器 ? 多片濕式離合器的作用是將變速器內(nèi)的兩個(gè)元件連接起來，把轉(zhuǎn)矩由一個(gè)元件傳遞給另一個(gè)元件。 多片濕式離合器的結(jié)構(gòu)和接合示意圖 2022/5/24 24 ? （ 3）制動(dòng)器 ? 目前常用的制動(dòng)器有多片濕式制動(dòng)器和帶式制動(dòng)器。 ? 多片濕式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與多片濕式離合器的構(gòu)造相似，只不過制動(dòng)器的鼓是變速器的殼體而已。 多片濕式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和接合示意圖 2022/5/24 25 ? 帶式制動(dòng)器由制動(dòng)鼓、制動(dòng)帶和伺服缸組成。伺服缸內(nèi)裝有液壓活塞、密封圈、回位彈簧和推桿等。 帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和外形示意圖 2022/5/24 26 ? 3．認(rèn)識(shí)辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu) ? 在實(shí)際應(yīng)用中自動(dòng)變速器通常采用多個(gè)單排齒輪組進(jìn)行串聯(lián)的辦法來擴(kuò)大擋位數(shù)目。常用的有辛普森（ Simpson）式和拉維娜（ Ravigneaux）式行星齒輪機(jī)構(gòu)兩種。 ? 辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)在自動(dòng)變速器中被廣泛使用，日本豐田的自動(dòng)變速器幾乎都采用這種結(jié)構(gòu)，如 A43D、 A140E、 A240E、A241E、 A340和 A350等型號(hào)的自動(dòng)變速器。這里以豐田 A43D自動(dòng)變速器為例，討論多排行星齒輪組怎樣實(shí)現(xiàn)擋位動(dòng)力的傳遞。 2022/5/24 27 ? （ 1）豐田 A43D自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) ? A43D自動(dòng)變速器是日本豐田公司生產(chǎn)的用于后輪驅(qū)動(dòng)的四速液控自動(dòng)變速器，其行星齒輪機(jī)構(gòu)采用了由 3個(gè)行星排（超速行星排、前行星排、后行星排）組成的辛普森式四速行星齒輪變速器，動(dòng)力由超速排輸入，前后行星排輸出。執(zhí)行器包括 3個(gè)離合器、 4個(gè)片式制動(dòng)器和 3個(gè)單向離合器。 A43D自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu) 2022/5/24 28 ? （ 2）超速行星排工作原理 ? ① 在超速擋離合器 C0接合，超速擋單向離合器 F0起作用時(shí)，超速排中心輪將和超速排行星架鎖為一體。其輸入和輸出部分以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)。 ? ② 在超速擋制動(dòng)器 B0接合時(shí)，超速排太陽輪制動(dòng)，超速排行星架輸入，超速排齒圈輸出。其輸出轉(zhuǎn)速高于擋輸入轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)超速傳動(dòng)。 ? （ 3） D位工作原理 ? ① D位 1擋（ D1）。 D1擋位時(shí)，超速擋離合器 C0、前進(jìn)擋離合器C1接合，單向離合器 F0和 F2起作用，實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)。 ? ② D位 2擋（ D2）。 D2擋位時(shí)，超速離合器擋 C0、前進(jìn)擋離合器C 2擋制動(dòng)器 B2接合，單向離合器 F0、 F1起作用，實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)。 2022/5/24 29 D1擋動(dòng)力傳遞路線 D2擋動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 30 ? ③ D位 3擋（ D3）。 D3擋位時(shí)，超速擋離合器 C0，前進(jìn)擋離合器C1，直接擋離合器 C2， 2擋制動(dòng)器 B2接合，超速擋單向離合器F0起作用，實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)。 D3擋動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 31 ? ④ D位 4擋（ D4）。 D4擋位時(shí)，超速擋開關(guān)置于“ ON”位，超速擋制動(dòng)器 B0，前進(jìn)擋離合器 C1，直接擋離合器 C2， 2擋制動(dòng)器B2接合，實(shí)現(xiàn)超速傳動(dòng)。 D4擋動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 32 ? （ 4） 2位工作原理 ? ① 2位 1擋。 2位 1擋時(shí)，各執(zhí)行元件的動(dòng)作情況、傳動(dòng)比及動(dòng)力傳遞路線與 D1擋完全相同。 2位 1擋動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 33 ? ② 2位 2擋。 2位 2擋的動(dòng)力傳遞路線及傳動(dòng)比與 D2擋位完全相同。與 D2擋位相比， 2位 2擋增加了 2擋強(qiáng)制制動(dòng)器 B1，以便利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。 2位 2擋動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 34 ? （ 5） L位工作原理 ? L位時(shí)，超速擋離合器 C0，前進(jìn)擋離合器 C1及低、倒擋制動(dòng)器 B3接合，超速擋單向離合器 F0起作用。 L位動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 35 ? （ 6） R位工作原理 ? R位時(shí)，超速擋離合器 C0，直接擋離合器 C2及低、倒擋制動(dòng)器B3接合，超速擋單向離合器 F0起作用，實(shí)現(xiàn)倒擋傳動(dòng)。 ? R位動(dòng)力傳遞路線 2022/5/24 36 ? （ 7） N位和 P位工作原理 ? N位和 P位時(shí)，雖然超速擋離合器 C0和超速擋單向離合器 F0的作用使得動(dòng)力經(jīng)超速排傳到前后排輸入軸，但前進(jìn)擋離合器 C1，直接擋離合器 C2均處于分離狀態(tài)，動(dòng)力不能繼續(xù)向后傳遞，因此，無動(dòng)力輸出。 2022/5/24 37 ? 4．認(rèn)識(shí)拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu) ? （ 1）拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu) ? 自動(dòng)變速器中除了使用辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)以外，在歐美國家，一些汽車公司普遍使用拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)。 拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu) 2022/5/24 38 ? （ 2）拉維娜行星齒輪組成 ? 拉維娜 3擋自動(dòng)變速器只使用了 5個(gè)換擋執(zhí)行元件： 2個(gè)離合器、 2個(gè)制動(dòng)器和 1個(gè)單向離合器。 拉維娜行星齒輪結(jié)構(gòu) 拉維娜行星齒輪傳動(dòng) 2022/5/24 39 ? （四）認(rèn)識(shí)自動(dòng)變速器控制系統(tǒng) ? 1．認(rèn)識(shí)液壓控制系統(tǒng) ? 自動(dòng)變速器的液壓控制系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著對液力傳動(dòng)裝置提供傳動(dòng)介質(zhì)，控制液力變矩器鎖止、潤滑和冷卻傳動(dòng)介質(zhì)的任務(wù)。同時(shí)還擔(dān)負(fù)著對行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行換擋控制和對齒輪、軸承等零件潤滑冷卻等功能。 ? 液壓控制系統(tǒng)由油底殼、油泵、各種閥、液壓油通道與管道組成。油底殼用作儲(chǔ)油槽，油泵產(chǎn)生液壓；各種閥有各種功能，通常集成為一個(gè)閥體；液壓油管道將變速器油傳送至離合器、制動(dòng)器及液壓控制系統(tǒng)的其他部件。 2022/5/24 40 自動(dòng)變速