新汽车底盘电控技术第2版 教学课件 赵良红 模块二. 电控液力自动变速器

• 2.2.3 诊断流程
• 2.2.4 基本操作流程
• 2.2.5 准备工作及注意事项
• 2.2.6 仪器的外部连接
• 2.2.7 开机
汽车实训丛书——汽车电控底盘维修实训教程Leabharlann 图2.3 金奔腾主界面显示
图2.4 选择功能模块
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图2.5 金奔腾“彩圣”解码器
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第 1章 绪 论
• 1.1 汽车底盘发展概况
• 1.2 电子技术在底盘上的应用 • 1.2.1 自动变速器 • 1.自动变速器的发展概况 • (1) 手动式机械变速器 (MT_Manual Transmission)
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• (2) 液力自动变速器(AT) • (3)无级变速器 (CVT_Continuously Variable Transmission) • (4)电子控制与液压控制相比，具有明显的 优势 • 2.电控自动变速器功能及特点 • 1.2.2 防抱死制动系统 • 1.ABS的发展概况 • 2.ABS的功能及特点
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1.2.3 电控驱动防滑控制系统 1.2.4 车辆电子稳定程序 1.2.5 电控悬挂系统 1.电控悬架的发展概况 2.电控悬架系统的功能及特点 1.2.6 电子控制转向助力系统 1.EPS的发展概况 2.EPS的功能及特点
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2.2.8 键盘操作说明 1.［↑］、［↓］ 键 2.［←］、［→］ 键 3.［EXIT］ 键 4.［OK］ 键 2.2.9 菜单功能流程图 2.3 汽车底盘测功机 2.3.1 主要测试项目 2.3.2 构造和功能

汽车底盘电控技术
2.2 知识学习
2.2.2电控液力自动变速器结构与工作原理
（3）导轮 导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴
上，通过单向离合器固定于变速器壳体上。 导轮的作用：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作
用。
汽车底盘电控技术
2.2 知识学习
2.2.2电控液力自动变速器结构与工作原理
2.2.2电控液力自动变速器结构与工作原理
液 力 变 矩 器 结 构 示 意 图
汽车底盘电控技术
2.2 知识学习
2.2.2电控液力自动变速器结构与工作原理
（1）泵轮
泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安 装有导环，提供一通道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。 当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的ATF依靠离心力向外冲 出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷射的 ATF的速度也随着升高。
4) 液压控制系统
电控自动变速器中的液压控制系统主要控制换挡执行机构的工作情况，它 由油泵及各种液压控制阀和液压管路等组成。
汽车底盘电控技术
2.2 知识学习
2.2.1 电控液力自动变速器基本认识
5) 电子控制系统
电控自动变速器中的电子控制系统是和液压控制系统配合起 来使用，通常把它们合称为电液控制系统。电子控制系统主要 包括电子控制单元、各类传感器、执行器及控制电路等。电子 控制系统中的传感器及各种控制开关将发动机工况、车速等信 号传递给电子控制单元，电子控制单元发出指令给执行器，执 行器和液压系统按一定的规律控制换挡执行机构工作，实现电 控自动变速器自动换挡。
（4） 单向离合器
单向离合器可限制一些运动元件只能做单方向的转动，或者限 制两个元件在某一方向自由转动，在相反的方向相互制约。

03
总结词：优化动力
04
详细描述：自动变速器控制系统可以根据车辆行驶状态和驾驶员需求 优化动力输出，提供更好的加速性能和燃油经济性。
04 汽车底盘电控技术的实现 方式与原理
传感器技术
传感器类型
包括轮速传感器、加速度传感器、 横摆角速度传感器等，用于监测
汽车底盘状态和运动参数。
传感器原理
基于物理效应（如电磁感应、霍 尔效应等）和化学效应（如压电 效应、热电效应等），将汽车底 盘的状态和运动参数转换为可测
行业竞争加剧
随着市场竞争的加剧，企 业需要加大研发投入，提 高技术水平和产品质量， 以获得竞争优势。
07 参考文献
参考文献
• - 学术期刊 • 学术期刊是汽车底盘电控技术领域的
重要学术资源，提供了最新的研究成 果、技术进展和学术动态。通过学术 期刊，可以深入了解该领域的最新发 展动态，掌握前沿技术，为研究和开 发提供有力的支持。
量的电信号。
传感器应用
用于实现汽车底盘的自动控制， 如ESP车身稳定系统、ABS防抱 死系统等，提高汽车的安全性和
稳定性。
执行器技术
01
02
03
执行器类型
包括制动器、转向器、悬 挂系统等，用于控制汽车 底盘的运动和姿态。
执行器原理
通过接收控制系统的指令， 驱动执行器工作，改变汽 车底盘的运动状态和姿态。
06 汽车底盘电控技术的应用 前景与展望
技术发展趋势
智能化 随着人工智能和传感器技术的发 展，汽车底盘电控技术将更加智 能化，能够实现更精确和自主的 控制。
绿色环保 随着环保意识的提高，底盘电控 技术将更加注重节能减排，采用 新能源驱动和低碳排放技术。
集成化

工作原理：弹簧力与DRC油压平衡，弹簧使阀右移， DRC油压使阀左移。
模块二 电控无级变速器
3．PH 控制换挡阀
组成：阀体、弹簧。 作用：随发动机转速和节气门开度变化，电脑控制的主 动带轮与从动轮调压电磁阀调整出的控制油压配合调节主 油压PH。
模块二 电控无级变速器
工作原理：根据主动带轮控制压力（DRC）和从动带 轮控制压力（DNC）＋弹簧力平衡产生PH 控制换挡阀压 力（PHC），PH 调节阀据此来调节PH 主油压。
起步离合器可以调节液压力，实现怠速蠕动；起步加 速时允许有一定程度的打滑，正常行驶时锁止。
模块二 电控无级变速器
二、各控制阀原理作用分析
D挡低速油路
模块二 电控无级变速器
1．PH 调节阀
组成：阀体、弹簧。 作用：PH 换挡阀用于调节油泵输出的油压。 PH 主油压的作用如下： （1）PH 主油压送入离合器减压阀。 （2）PH 主油压送入主动带轮控制阀和从动带轮控制阀。
模块二 电控无级变速器
◆了解本田飞度轿车CVT无级变速器的结构与组成。 ◆ 了解本田飞度轿车CVT无级变速器电控系统的组成 及功能。 ◆ 熟悉本田飞度轿车CVT无级变速器动力传递路线。 ◆ 掌握本田飞度轿车CVT无级变速器电控系统部件的 检修方法。
模块二 电控无级变速器
前述自动变速器无论4、6、8、9挡都是有级的, 具有 明显的缺陷: 传动比不连续,换挡有顿挫感,增加前进挡 挡位数来扩大速比范围,结构复杂且成本过高,这些问题 如何解决呢?
模块二 电控无级变速器
5．起步离合器蓄压阀
作用：缓冲、稳定提供给起步离合器的油压。
6．起步离合器换挡阀
作用：在电子控制系统出现故障时，起步离合器换挡 阀接收换挡锁定压力（SI），并将润滑油液（LUB）旁路 转换至起步离合器后备阀，电调改液调。

自动变速器在原变速器基础上改进的顺序号。 （7）额定驱动转矩
在通用、宝马公司的自动变速器型号中有此参数。
第2章 电控液力自动变速器
2）主要公司的自动变速器具体型号含义
（1）通用公司的自动变速器型号
该公司自动变速器的型号主要有4T60E、4L60E等。
左起第一位的阿拉伯数字表示前进挡的个数，“4”表 示有4个前进挡。第二位的字母表示驱动方式，“T”表示 自动变速器横置(Transverse)；第二位的字母为“L”的表 示后驱动。第三位、第四位的数字“60”表示自动变速器 的额定驱动转矩为60Nm。第五位的字母表示控制类型， “E”表示电子控制。
5.停车锁止机构 目前，大多数自动变速器都是通过锁止输出轴实现驻
车（停车）。停车锁止机构的结构如图2-5（a）所示，主 要由停车棘爪、停车齿圈和锁止杆等组成。
停车棘爪上制作有一个锁止凸齿，一端支承在变速器 壳体的支承销上，且可以绕支承销转动。锁止杆的一端制 作成直径大小不同的圆柱杆，如图2-5（b）所示，另一端 经连杆机构与选挡操作手柄连接。
A340F、A141E、A241E、A540H等。 左起第一位字母“A”表示自动变速器，左起第一位数
字以及后附字母的含义同上。左起第二位数字代表该自动 变速器前进挡的个数。左起第三位数字代表生产序号。
注意：A340H、A340F、A540H型自动变速器型号后 省略了“E”，均为带有锁止离合器的电控自动变速器； A241H、A440F、A45DF型自动变速器型号后省略了“L”， 但都带有锁止离合器。
汽车底盘电控技术
第2章 电控液力自动变速器
2.1概述 1.自动变速器的特点 1）优点 （1）整车具有更好的驾驶性能： （2）良好的行驶性能： （3）较好的行车安全性： （4）降低废气排放： （5）故障自诊断：

驱动自动变 速器油泵
液力变矩器
基本结构 泵轮、涡轮和导轮三个工 作轮是转换能量，传递动 力和变扭的基本元件； 液体同时绕工作轮轴线作 旋转运动和沿循环圆作轴 面循环运动； 变矩器输出转矩随涡轮的 转止离合器 涡轮 导轮 泵轮
液力变矩器组成
单向离合器
B1、B2：制动器
F0、F:单向离合器
01M自 动 变 速 器 的 外 观
油散热器
放油螺栓
电磁阀线束
加油口 多功能 开关
01M自动变速器的内部结构
自 动 变 速 器 的 拆 装
B2
油泵
B2
B2
C2
自 动 变 速 器 的 拆 装
C2
波形片
C1 C2 C3总成
C3
自 动 变 速 器 的 拆 装
单向离合器F工作， 行星架制动
离合器C1结合，后 排小太阳轮输入动 力 齿圈输出动力
齿圈 行星架 后排小太阳轮
齿 轮 变 速 器 D2 位
制动器B2工作，前 排大太阳轮制动
离合器C1结合，后 排小太阳轮输入动 力 齿圈输出动力
齿圈
行星架 后排小太阳轮 前排大太阳轮
齿 轮 变 速 器 D3 位
离合器C1、C3工作， 后排小太阳轮与行 星架同转速输入动 力，由于行星排运 动的特点，整个行 星齿轮机构刚性传 动，齿圈输出转速 与输入转速相同， 传动比为1
F
传动比
2.884
0/ off
●
●
●
2.714
2
3 4 1 On
On
On
0/ off
0/ off
0/ off
0/ off 0n
●
● ● ● ●

（2）电磁式车速传感器的检测 1）检查转子是否有断齿、脏污等情况。 2）用标准间隙厚度的检测传感器与转子间隙 3）电路、电气检测
就车检测
单件检测
（3）油温传感器检测
油温传感器检测时可以将其放在水杯中进行加热，测量不同温度下的电 阻值，并对照维修手册判断其好坏。
（4）制动灯开关
测量制动灯开关线路的电源端子与搭铁之间的电压，在没有制动时应为 蓄电池电压。若不是蓄电池电压，应检查制动灯线路保险丝是否断路。
任务六 电子控制系统故障与检修
• 学习目标
知识目标
1）掌握自动变速器各传感器、开关信号作用结构及工作原理。 2）掌握自动变速器各电磁阀作用结构及工作原理。 3）了解电子控制单元作用及换挡控制原理。 2．技能目标 1）能够使用诊断仪器读取故障码及数据流，并能正确分析检测结果。 2）能够使用万用表对传感器、电磁阀等元件进行电路检测。 3）能够对电磁阀使用性能检测。
换档控制。
1) 换档油压控制 2) 减少转矩控制 3) N-D换档控制 (4)故障自诊断 当有故障时，ECU使OD OFF指示灯闪烁，并将故障内容以故障码的形式
存储在存储器中，
(5)失效保护
当自动变速器出现故障时，为了尽可能使自动变速器保持最基本的工作 能力，以维持汽车行驶，便于汽车进厂维修，电控自动变速器ECU都 具有失效保护功能。
2) 结构、原理 开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、阀芯等组成
4) 电控换档阀的工作原理
(3)占空比式电磁阀 1) 占空比的概念 占空比是指一个脉冲周期中通电时间所占的比例（百分数）
2) 结构、原理 占空比式电磁阀与开关式电磁阀类似，也是有电磁线圈、滑阀、弹簧等
组成。它通常用于控制油路的油压，有的车型的锁止离合器也采用此 种电磁阀控制。与开关式电磁阀不同的是，控制占空比式电磁阀的电 信号不是恒定不变的电压信号，而是一个固定频率的脉冲电信号。在 脉冲电信号的作用下，电磁阀不断开启、关闭泄油口。 占空比式电磁阀有两种工作方式，一是占空比越大，经电磁阀泄油越多， 油压就越低；另一种是占空比越大，油压越高。

（2）起到自动离合器的作用，传送或断开发动机转矩至变 速器。 （3）缓冲发动机及传动系的扭转振动。 （4）起到飞轮的作用，使发动机平稳转动。 （5）驱动液压控制系统的油泵。
转矩传输原理
1．液力变矩器的结构及工作原理 液力变矩器由泵轮、导轮、涡轮三部分组成，如图2-5所 示。和液力耦合器相比，在结构上多了一个导轮。
图2-7 设置导轮后工作液的流向
液力变矩器中三个元件的功用： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的
动能； 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机 械能； 导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增
矩的作用。
液力变矩器涡流与环流
液力变矩器的工作原理
增矩过程：MW=MB+MD
液力变矩器的工作原理 偶合点：MW=MB
图2-5 液力变矩器
液力变矩器的实物图
导轮位于泵轮和涡轮之间，固定不动。导轮与泵轮、涡 轮之间有一定间隙，其上也有若干个径向排列的叶片。导 轮的作用是改变由涡轮回流到泵轮的液流方向，从而实现 变矩。
图2-6 未设置导轮工作液的流向
转矩成倍放大的原理与结构
在泵轮和涡轮间增设导轮后，工作液流过导轮时，将在 导轮叶片的作用下改变流动方向，使工作液流入泵轮时冲 击泵轮叶片的背部，推动泵轮转动，这样，泵轮不仅受发 动机曲轴的带动，而且受回流工作液的推动，使得泵轮的 转矩升高，涡轮的输出转矩也随之增大，这就是变矩器的 变矩
模块二 自动变速器
课题一 课题二 课题三 课题四 课题五 课题六 课题七 课题八 课题九 自动变速器的分类和组成 液力传动装置 行星齿轮变速系统 液压控制系统 电子控制系统 自动变速器电子控制系统元件的检查 自动变速器的故障诊断 无级变速器简介 DSG双离合变速器简介

变矩工况转化成耦合 工况。液力变矩器失去 增扭作用，其输出扭矩 等于输入扭矩。具体状 况如图2.5所示。
图2.5 起步后液力变矩器的内部液流状况
任务2.1 液力变矩器的认识与拆装
2.1.2 液力变矩器的结构与工作原理
➢ （3）汽车高速行驶时变矩原理
涡轮转速进一步增大，涡轮出口处液流绝对速度vW方向将进一步向左倾斜，当涡轮转速超过耦 合工况的转速时，液流便冲击到导轮叶片的背面，此时导轮对液流反作用力矩的方向与泵轮对液流的 作用力矩的方向相反，即MW = MD-MB，故涡轮输出力矩反而小于泵轮输入力矩，其传动效率也随 之减小。为了解决这个不利问题，可将变矩器导轮设置成不是完全固定不动的，而是通过单向超越离 合器支承在固定于变速器壳体的导轮固定套上。单向超越离合器使导轮可以朝顺时针方向旋转（从发 动机前面看），但不能朝逆时针方向旋转。
任务2.1 液力变矩器的认识与拆装
2.1.1 液力变矩器的作用和性能
1. 作用
①增大由发动机产生的扭矩。 ②起到自动离合器的作用，传递（或不传递） 发动机扭矩至变速器。 ③缓冲发动机和传动系的扭振。 ④起到飞轮的作用，使发动机转动平稳。 ⑤驱动液压控制系统的油泵。
任务2.1 液力变矩器的认识与拆装
图2.2 液力变矩器的组成
B—泵轮；W—涡轮；D—导轮；1—输入轴； 2—输出轴；3—导轮轴；4—变矩器壳
任务2.1 液力变矩器的认识与拆装
2.1.2 液力变矩器的结构与工作原理
2. 工作原理
➢ （1）汽车起步之前变矩原理
发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮与 之一同旋转，泵轮内的液压油在离心力的作用下， 由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮 ，再经导轮叶片内缘，形成循环的液流，如图2.3 （a）所示。导轮的作用是改变涡轮上的输出扭矩 。由于从涡轮叶片下缘流向导轮的液压油仍有相当 大的冲击力,只要将泵轮、涡轮和导轮的叶片设计成 一定的形状和角度,就可以利用上述冲击力来提高涡 轮的输出扭矩。首尾相接液流如图2.3（b）所示。

器安装在发动机的各个部位，其功用是检测汽车运行状态 的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换 成单片机能够识别的电信号输入ECU。
这些电信号主要包括两种类型： （1）模拟信号：信号电压（或电流）随时间变化而连 续变化的信号称为模拟信号。 （2）数字信号：信号电压（或电流）随时间变化而不 是连续变化的信号称为数字信号。
自动变速器在原变速器基础上改进的顺序号。 （7）额定驱动转矩
在通用、宝马公司的自动变速器型号中有此参数。
第1章 汽车底盘电控系统概述
2）主要公司的自动变速器具体型号含义
（1）通用公司的自动变速器型号
该公司自动变速器的型号主要有4T60E、4L60E等。
左起第一位的阿拉伯数字表示前进挡的个数，“4”表 示有4个前进挡。第二位的字母表示驱动方式，“T”表示 自动变速器横置(Transverse)；第二位的字母为“L”的表 示后驱动。第三位、第四位的数字“60”表示自动变速器 的额定驱动转矩为60Nm。第五位的字母表示控制类型， “E”表示电子控制。
按照汽车驱动方式的不同，可以分为后驱动自动变速 器和前驱动自动变速器。 2)按前进挡的挡位数分类
按前进挡的挡位数不同，可以分为3个前进挡、4个前 进挡、5个前进挡。新型轿车的自动变速器基本上都是4个 前进挡，即没有超速挡。现在已经出现了5、6、7个前进 挡的自动变速器。
第1章 汽车底盘电控系统概述
制动防抱死系统、驱动防滑转系统、电控悬架系统、转向 控制系统等。
第1章 汽车底盘电控系统概述
1.电控液力自动变速器 电控自动变速器( Electronic Automatic Transmission)
可以通过自动变速器ECU对发动机的负荷和汽车车速信号 的判断，自动地实现挡位的变换，减轻驾驶员体力消耗， 提高汽车行驶安全性。电控液力自动变速器由液力变矩器、 变速齿轮和电控液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮 组合的方式达到变速变矩。由节气门位置传感器提供负荷 信号，由安装在变速器输出轴的转速传感器得到对应的车 速信号，自动变速器ECU通过对负荷信号和车速信号的分 析，得出最佳的换挡时刻，控制电磁阀使相应的油路通断， 实现不同的齿轮组合，得到适合的挡位。现今越来越多的 轿车甚至货车都安装了自动变速器。

任务7.1 自动变速器试验
7.1.2 时滞试验
1. 时滞试验的目的 根据迟滞时间的长短来判断主油路油压及换挡执行元件的工作是否正常。
2. 时滞试验方法和步骤
在发动机怠速运转时将操纵手柄从 空挡拨至前进挡或倒挡后，需要有一段 时间的迟滞或延时才能使自动变速器完 成换挡工作，这一时间称为自动变速器 换挡迟滞时间，如图7.2 所示。
任务7.1 自动变速器试验
7.1.5 道路试验
7. 强制降挡功能的检查
检查自动变速器强制降挡功能时应将操纵手柄拨至前进挡位置，保持节气门开度为1/3 左 右，在以二挡、三挡或超速挡行驶时突然将加速踏板完全踩到底，检查自动变速器是否被强 制降低一个挡位。在强制降挡时，发动机转速会突然上升至4 000 r/min 左右，并随着加速 升挡转速逐渐下降。若踩下加速踏板后没有出现强制降挡，说明强制降挡功能失效。若在强 制降挡时发动机转速上升过高（达5 000 ～ 6 000 r/min），并在升挡时出现换挡冲击，则 说明执行元件打滑，应拆修自动变速器。
任务7.1 自动变速器试验
7.1.5 道路试验
6. 发动机制动作用的检查
检查自动变速器有无发动机制动作用时， 应将操纵手柄拨至前进低挡位置，在汽车以二 挡或一挡行驶时，突然松开加速踏板，检查发 动机是否有制动作用。若松开加速踏板后车速 立即随之下降，说明有发动机制动作用；否则 说明控制系统或低挡制动器，二挡跟踪惯性制 动器（如丰田A341E 中的B1）有故障。
任务7.1 自动变速器试验
7.1.5 道路试验
2. 升挡车速的检查
将操纵手柄拨至前进挡位置，踩下加速踏板，并使节气门保持其某一固定开度，让汽车起 步并加速。当觉察到自动变速器升挡时，记下升挡车速。一般四挡自动变速器在节气门开度保 持在1/2时,由一挡升至二挡的车速为25～35km/h，由二挡升至三挡的车速为55～70km/h， 由三挡升至四挡的车速为90～120km/h。由于升挡车速和节气门开度有很大的关系，即节气 门开度不同时，升挡车速也不同，而且不同车型的自动变速器各挡传动比的大小都不同，其升 挡车速也不完全一样，因此，只要升挡车速基本上保持在上述范围内，而且汽车行驶中加速良 好，无明显的换挡冲击，都可认为升挡车速正常。

四、转向控制系统
转向控制主要包括动力转向控制和四轮转向控制。 转向控制主要包括动力转向控制和四轮转向控制。 采用动力转向系统的目的是使转向操纵轻便， 采用动力转向系统的目的是使转向操纵轻便，提 高响应特性。 高响应特性。 理想的动力转向系统应在停车状态时能提供足够 的助力，使原地转向容易， 的助力，使原地转向容易，而随着车速的增加助 力逐渐减少，在高速行驶时则无助力或助力很小， 力逐渐减少，在高速行驶时则无助力或助力很小， 以保证驾驶员有足够的路感。 以保证驾驶员有足够的路感。
双离合器式自动变速器
ห้องสมุดไป่ตู้
双离合器式自动变速器是基于手动变速器发展 而来的，其工作原理是通过将变速器挡位按奇、 而来的，其工作原理是通过将变速器挡位按奇、偶 数分开布置，分别与两个离合器连接， 数分开布置，分别与两个离合器连接，通过切换两 个离合器的工作状态，就可以完成换挡动作。 个离合器的工作状态，就可以完成换挡动作。双离 合器式自动变速器(Dual Clutch Transmission，简称 ， DCT)，也叫 ，也叫DSG (Direct Shift Gearbox直接换挡变速 器)。 。
二、防滑控制系统 （ABS/EBD/EDL/TCS/ESP）
（1）ABS-Antilock Braking System，汽车制动 ） ， 防抱死系统。 防止制动时车轮出现抱死， 防抱死系统。ABS防止制动时车轮出现抱死，使车辆 防止制动时车轮出现抱死 具有方向性和稳定性，并缩短制动距离。 具有方向性和稳定性，并缩短制动距离。 （2）EBD-Electronic Brake Pressure ） Distribution（电子制动力分配）。 ）。EBD系统是防止 （电子制动力分配）。 系统是防止 ABS起作用以前，或者由于特定的故障导致 起作用以前， 起作用以前 或者由于特定的故障导致ABS失效 失效 后轮出现过度制动。 后，后轮出现过度制动。 （3）EDL-Electronic Differential Lock（电子差 ） （ 速器）。两驱动轮在附着系数不同的路面上， ）。两驱动轮在附着系数不同的路面上 速器）。两驱动轮在附着系数不同的路面上，出现单 侧车轮打滑时，制动打滑车轮。 侧车轮打滑时，制动打滑车轮。