SelespeedF1变速箱.ppt

高级演示,Selespeed系统的定义与功能,名词定义,马格内蒂马莱利 ： SELESPEED 法拉利 ： F1变速箱 玛莎拉蒂 ： CambioCorsa,Selespeed系统的目标,电控自动变速箱概念的目标如下： 提高机械式手排档变速箱的零件的性能。 避免驾驶者必须控制离合器踏板和变速排档，保证直接控制变速箱单元的驾驶乐趣。 通过控制装置，避免驾驶者的操纵错误并防范变速箱的不正确使用，从而提高驾驶安全性。 为驾驶者提供精细的汽车界面。 该系统实质上是一个机械式变速箱： 由伺服液压驱动器实施电控的干片式离合器和同步机械式换档 。,1. 反应管 2. 离合器罩壳 3. 电驱动变速箱 4. 动力单元,5. 液压驱动器 6. 挠性管 7. 液压油散热器,玛莎拉蒂 Quattroporte Selespeed系统的结构,系统布局 玛莎拉蒂 M139,在靠近动力单元的地方装有一个用于液压回路的小型油箱。 电动油泵和压力蓄能器供给液压油；一组电磁阀通过控制液压油的流量，从而支配两个活塞的动作。,系统的核心是动力单元， 它是电驱动的液压单元，直接安装在变速箱上。 动力单元通过两个特殊的液压活塞控制插入和选择齿轮的动作。,动力单元支架,驱动器低压回油管,油箱支架,压力蓄能器,最大压力安全阀,电子阀,旁路螺杆,压力传感器,快速连接器,术语 1/4,动力单元,齿轮选择传感器,齿轮啮合传感器,驱动器：活塞与运动单元,高压管,驱动器安装支架,齿轮指令界面（指针、键 .）,罩壳,三个旁路螺杆,术语 2/4,驱动器,液压油箱,电动油泵,动力单元,电泵供油管,三通低压回收管,电泵高压邦迪管,术语 3/4,电动油泵,术语 4/4,系统,液压组件,快速连接器,倒车控制杆和模式按钮,变速拨杆,TCU（变速箱电控单元）,离合器与转速传感器,变速箱,法拉利Enzo上的F1系统,加速拨杆 减速拨杆 换档指示器 F1变速箱电控单元 驱动器 动力单元 液压油箱,F1系统的控制件,加速和减速拨杆,自动模式选择按钮 低附着力模式按钮 倒车档选择控制杆,运动模式选择按钮,Tunnel控制按钮,D： “湿滑路面”模式按钮,E： 自动模式按钮,变向R-D： 仅适用于法拉利 612和玛莎拉蒂 Quattroporte 保持提升“R-1/D”控制杆，直至显示器上出现“R”标识 。 利用“倒车/前进”控制杆改变汽车行驶方向时，将控制杆推向前方，直至显示器上显示“前进/一档”。,控制杆 “倒车-1/D”,仪表板上的换档指示器,系统的功能规划,所谓“系统”，包括车内安装的所有不同硬件和软件在内的整体系统。（F1组件、变速箱控制单元、传感器、控制杆等） MM Selespeed系统与车内其它动力系通讯并互换信息。（发动机控制系统、ABS/CST、悬架控制、EDIFF等）,Selespeed系统的组成部件,F1组件的组成部件 1/2,传感器 啮合与选择传感器 离合器位置传感器 动力单元油压传感器 变速箱初动轴速度传感器 电子阀“EV” 流量比例阀“QPV”（选择与啮合） 压力比例阀“PPV”（接合或分离） 阀组单元 驱动器,F1组件的组成部件 2/2,VNR（止回阀） 旁路螺杆（释放油路压力） VMAX（最大压力安全阀） 压力蓄能器（蓄积液压油的压力） 电动油泵“EOP” 滤油器 高压管和低压管 液压油箱,传感器,啮合与选择传感器 通过这两个信号，马格内蒂马莱利变速箱电控单元连续监控变速箱控制杆的位置： N 齿轮插入、空档或故障,齿轮,换档,这些传感器检测驱动齿轮选择和啮合的活塞的位置。 它们是非接触式 传感器，工作方式与离合器位置传感器类似。传感器内有一个电子模块将电信号转换成 （0 5 V）。 （然后此信号在变速箱电控单元内转换成数字位）,传感器,啮合与选择传感器,传感器,离合器位置传感器 离合器的分离与接合是根据EVF阀的电流变化形成的编程指令进行动作的。 必须通过从离合器轴承位置传感器获取的信号，持续监控离合器压盘的位置，以确保齿轮的正确啮合，并控制汽车从静止位置完美起动。,传感器,离合器位置传感器（F430）,LVDT传感器 连接器 铁心引导罩壳 传感器铁芯,传感器,离合器位置传感器,该传感器采用LVDT技术（线性可变差分变压器）。,LVDT的典型结构是一个移动式磁芯以及磁芯上的三个绕组形成的固定式变压器。 一个绕组是初级电路，另外两个是次级电路。,初级绕组,次级绕组,电枢 （铁心）,初级绕组,次级绕组,作用区域,变压器,传感器,动力单元油压传感器 MM F1组件利用压力范围为40-50巴的液压油 通过监控油压，可以控制电动油泵的指令。,传感器,变速箱初动轴速度传感器 变速箱初动轴的转速，以及加速器拨杆的当前位置是系统的初始输入值，使得可以建立对变速排档的要求性能。,变速箱初动轴速度传感器,传感器,R = 530 10%。 安装新的传感器时，必须检查传感器与初动轴输出轮轮齿的距离（H）。 H = 0,2 1,3 mm。,阀组单元,用作F1组件的液压控制单元。 组成部件： 电子阀 压力传感器 止回阀、最大压力安全阀、 滤油器 压力蓄能器 阀套,电子阀,用于法拉利和玛莎拉蒂汽车的马格内蒂马莱利 Selespeed驱动器共需要 6个电子阀： 2个压力比例阀（PPV），用于齿轮的插入与分离 4个流量比例阀（PFV），其中： 3个用于选择齿轮位置 1个用于控制离合器的驱动器,电子阀单元的布局,EV3-5 选择 EV1-2 插入/分离（啮合） EVF 离合器,电子阀详图,P 压力 T 返回 Ut 使用者,罩壳,线圈,顶针,驱动器,玛莎拉蒂 Coupe & Spider 玛莎拉蒂 Quattroporte 法拉利 360 / F430 法拉利 Enzo 法拉利 550 / 575 MM 法拉利 612 Scaglietti 法拉利 599 Fiorano,驱动器的功能,应用在机械式变速箱上，该驱动器可以通过适当控制不同的阀实现换档,加速,液压 SELESPEED组件,选择,啮合,减速,驱动器的运动,驱动器,驱动器凸轮,啮合与选择控制杆,变速箱 控制轴,套管,套管,导向拨叉,驱动器导向销,VMAX,VMAX（最大压力阀）允许在关闭电动油泵出现故障时，将最大油压限制在预定的范围内。 高于VMAX介入压的压力值由MM在验证Selespeed组件的功能时进行确定和认证。（约90巴） 当VMAX激活时，将液压油回收至低压回路，因此可以避免油压过大引起的可能的损坏。,VMAX,止回阀与旁路螺杆,VNR“止回阀”位于阀组单元的入口，电动油泵的下游，当油泵未工作时可以保持回路的压力。 旁路螺杆可以将高压回路连至低压回路，降低系统的压力。在必须释放动力单元中的压力时使用旁路螺杆。,旁路螺杆,B = 6 Nm +/- 1,C = 25 Nm +/- 3,A = 3,5 Nm +/- 1,拧紧扭矩,电动油泵（EOP）,电动油泵的功能是将油箱中的液压油泵吸至动力单元的压力蓄能器内。 电动油泵由电动机、机械连接器和齿轮泵芯组成。 电动油泵仅用于在“负载循环”中的控制，不能用于连续操作。,油泵,电动机,液压泵单元的控制,油压控制 动力单元由开关控制系统控制。当油压低于40巴时液压泵激活，当油压达到51巴时液压泵关闭。,车门打开时液压泵的起动 当驾驶者一侧的车门打开，而且未插入钥匙时，在汽车起动前，变速箱电控单元激活，起动液压泵，增大油压。,压力蓄能器,其功能是在电动油泵工作时蓄积液压能，并在电动油泵关闭时将液压能释放至驱动器。 使用以下型式的蓄能器： 活塞式： 玛莎拉蒂 Coupe/Spider，Quattroporte 法拉利 612 Scaglietti 隔膜式： 法拉利 360 Modena，360 Challenge Stradale，550 Maranello，575 MM， 法拉利Enzo和F430,主要功能 齿轮插入,在每个变速排档，根据所选择的齿轮，变速箱电控单元将以要求的顺序激活电磁阀1-5。 前两个电磁阀控制活塞的三个不同位置：上、中 、下。其它电磁阀控制活塞的四个位置：左、中、右 和 全左 最后一个位置仅用于倒车齿轮的插入。 两个活塞的位置组合确定不同齿轮的插入。 有一个专用电磁阀用于控制离合器的分离和接合。 电磁阀保持激活仅在必须定位活塞以避免对其可能的损坏时使用。 当液压回路的压力降至预定水平以下时，电动油泵工作，向压力蓄能器重新充压。,齿轮插入,选择,“选择”齿轮时，驱动器必须将驱动轴置于四个不同位置之一，然后通过驱动器运动装置转换成控制杆的旋转位置，相互间隔15： RM 1 - 2 3 - 4 5 - 6 为此，它将激活两个PPV电子阀。,啮合,“啮合”齿轮时，驱动器必须能够将控制杆置于以下三个位置之一： 未啮合 空档 啮合 为此，它将激活两个PPV 电子阀。,变速换档 电子阀激活,变速排档控制,在自学试验过程中，啮合/选择行程的网格将储存在变速箱电控单元的内存中。 每次换档时，变速箱电控单元检查指针是否在网格内正确移动。 每次驱动器装配在变速箱上时，您必须执行自学程序，记忆新的网格。 通过CAN线路， 仪表板接收啮合齿轮的信息，以及变速箱电控单元的任何指令故障，以激活蜂鸣报警器。,主要功能 离合器控制,完整离合器 法拉利 612,8,1 离合器从动盘 4 止推轴承导杆 7 LVDT传感器 2 离合器压盘单元 5 止推轴承法兰 8 LVDT传感器磁芯 3 离合器止推轴承 6 传感器支架,LVDT（线性可变差分变压器）技术应用于此类传感器。,离合器位置传感器,A 磁芯 C 传感器 B 导杆 D 连接器,典型LVDT的物理结构包括可以移动的磁芯材料（A）和三个线圈组成的固定式变压器（C）。其中一个线圈是初级绕组，其它两个是次级绕组。磁芯位置和电压信号之间的转换公式为：,初级绕组,次级绕组,电枢 （铁心）,初级绕组,次级绕组,作用区域,变压器,离合器控制策略 起跑控制,“起跑控制”是模拟一级方程式赛车起跑形式的变速箱电控单元的特殊策略。 它的功能是将离合器激烈地从PIS位置接合至Cc位置。 由于对离合器的猛烈冲击，我们强烈推荐不要错误使用起跑控制，并尽可能少地激活起跑控制。 如果驾驶者不知道如何正确地使用起跑控制，将会导致发动机失速、车轮转动失控，或毁坏离合器。 注意： 起跑控制功能仅用于法拉利 F430、法拉利 360 Challenge Stradale以及法拉利 Enzo。,如何使用“起跑控制”： 激活赛车模式，并解除ASR/CST 按下“LC”按钮 用左脚踩下制动踏板，并保持 用右脚踩下加速踏板，将发动机转速提至高速（4000-6000） 释放制动踏板，您将获得赛车式的起动。 起跑控制激活的信号指示： 当系统预备执行起跑控制时，仪表板上将有字母“L”闪烁。,离合器控制策略 起跑控制,安全功能,安全功能 发动机的起动,起动发动机时变速箱必须处于空档。为保证这一点，驾驶者必须将脚踩在制动踏板上，直至齿轮进入空档。 如果由于故障，变速箱不在空档，或者离合器位置未知，接通起动电动机的继电器不能由变速箱电控单元激活，因而不同起动发动机。 如果当变速箱处于空档时发动机关闭， 玛莎拉蒂Quattroporte将自动插入一档齿轮。 如果当变速箱处于空档时点火， 法拉利汽车将发出蜂鸣信号，但不会插入一档齿轮。,安全功能 空档自动选择,发动机运转时，如果汽车保持静止，有一个变速齿轮啮合，且未踩下制动踏板时，经过一定时间后，齿轮将自动松开，并换至空档 。这个时间间隔取决于车型，通常在5至30秒之间。 发动机运转时，如果汽车保持静止，有一个变速齿轮啮合，即使已踩下制动踏板，经过10分钟后，齿轮将自动松开，并换至空档 。,安全功能 如果车门或发动机盖未关,驾驶者车门未关的信息通过CAN线路或接地回路的开关发至变速箱电控单元。,发动机盖未关的信息通过主计算机的CAN线路，使用微型开关检测其位置获取，或直接从发动机盖开关获取，发至变速箱电控单元。 在汽车静止，发动机运转，变速齿轮啮合，而制动踏板和加速踏板无动作时，如果出现上述情况之一，系统将激活声音警报，释放变速齿轮并置于空档位置。 如果驾驶者试图在上述情况之一激活时，在一挡或倒车档发动汽车，将是不允许的，而且变速齿轮将释放并置于空档位置。,Selespeed系统诊断,为什么有必要对系统进行适当的诊断,SD3检测器仅指示可以通过系统诊断，并在开发阶段已知的元器件故障。 检测器指示的故障可能会隐藏不能由系统直接诊断的其它故障。 在特定的诊断背后，可能会有与关键部件相关的故障、因制造工艺引起的故障或者与系统开发相关的故障。,它允许我们仅更换损坏的元器件。 保证系统的正确修缮。 它指示了如何改进元器件、制造工艺和系统本身。 它提供给我们如何在将来改进系统的指示。,为什么必须使用正确的诊断？,查找所有的故障症状 （利用故障诊断流程图） 查找SD3检测器诊断的故障（记住要保存错误代码 数据传输系统DTS） 查找变速箱电控单元中的自学参数（变速箱参数） 分析症状 分析指示故障与系统自身诊断的一致性 采取必要措施或进行特定测试 排除故障并（或）更换故障元器件 检验系统的正常功能性,诊断的重要阶段,本阶段的目的是确定： 故障发生的时间 具体是什么故障 此诊断的目标是确定引起故障的原因。,症状分析,症状产生的时间： 在出现故障时，准确并详细地记录故障详情及工作条件（发动机运转或停止、汽车开动或静止等），将有助于： 确定出现故障的系统 （例如：变速箱、发动机或ABS防抱死控制系统）以及（或）引起故障的元器件（例如：动力单元、离合器驱动器、变速箱驱动器. . .）。 限制诊断区域的范围可以帮助实施更明确的诊断，节约时间并增加成功的可能性。 执行诊断的最终确认并（或）重新模拟故障。,查找并分析症状,具体是什么症状？ 确定所谓的“故障”并非系统的正常行为（例如：发动机运转而汽车静止时，由于未保持踩下制动踏板，换档至空档）。 “具体症状”的说明可以帮助您确定发生故障的系统和（或）故障的性质： 电气故障 液压故障 机械故障（例如：齿轮脱离） 以及故障的大致领域： 指令控制（例如：踏板控制不能插入齿轮，但自动模式下正常） 驱动 电源,查找并分析症状,具体是什么症状？ 症状或故障可以分为： 发出特定指令时系统无响应（例如：要求变速换档时无动作） 未发出任何指令时系统动作（例如：运转中齿轮脱离） 系统动作不符合给定的指令（例如：要求变速换档从3档换至4档，系统却进入空档）,症状分析：故障类型,在这种情况，根据变速箱电控单元的错误分析和（或）其它测试，检查所要求的指令驱动的必需条件。 必须辨别系统的工作条件： 发动机运转或停止 汽车行驶或停车 要求加速或减速换档后 处于削弱机动条件或处理正常行驶条件 其它,发出特定指令时系统无响应,诊断流程图 和检查表,诊断流程图 齿轮啮合/分离故障,诊断流程图 液压泵故障,变速箱故障,齿轮不啮合、齿轮啮合困难、行驶和（或）停车时滑入空档,汽车不能起动,即使电瓶已充电，起动电动机也不转,齿轮不能啮合,任何齿轮均不能啮合,变速指示显示器上频繁闪烁和持续出现“F”,发动机关断,发动机突然关断变速箱电控单元的指令,齿轮啮合仅限于一挡至二档至倒档（自我保护模式）,不能啮合高于二档的齿轮 （故障警示灯点亮或熄灭）,偶发故障指示,控制单元故障，一般检查中未发现异常,离合器分离时撞击,离合器分离时汽车颠簸甚至熄火,诊断程序,程序 1 检查控制单元故障,程序 1 检查控制单元故障,注意： 如果无法实施上路试验，继续更换或修理检测器指示出现故障的元器件。,表 1,程序 2 检查油位,注意： 如果您需要执行程序 3 （检查漏油），您必须注意加满所需的油量。,程序 3 检查漏油,注意： 如果您需要执行程序 3 （检查漏油），您必须注意加满所需的油量。,程序 4 检查油压,注意： 驾驶者一侧的车门开着时激活油泵，油泵将在最多10秒后关断；在记录油压读数前，请等待油泵停止。,警告：检查放空螺杆是否拧紧至规定扭矩，否则即使油泵运转也不能达到所需油压水平。,程序 5 检查液压泵的工作,程序 6 检查变速箱区域自校准,程序 7 检查制动踏板开关,程序 8 检查拨杆和倒档控制杆,程序 9 检查自动模式按钮,程序 10 引起“自我保护”条件的故障,错误,变速排档 错误,选择啮合传感器 （模拟输入）：,错误 最大阈值： 4,64V - 950 比特 最小阈值： 0.49 V - 100 比特 不可靠 ： 中断信号,可能的原因 Vbat短路 接地开路或短路 配线不稳定,恢复 警告灯亮 不能加速换档 可选一挡、二档和倒档 换档较慢 齿轮编号可能闪亮,变速排档 错误,制动踏板开关 （CAN信息与模拟输入） ：,错误 无信号 无有效信号,可能的原因 开路 CAN线路故障,恢复 如果CAN线路故障，使用到变速箱电控单元的直接信号。 如果模拟信号不正确，变速箱电控单元操作如下： 发动机关闭时制动器不活动（不能换档） 发动机运转时制动器始终推进（可以插入齿轮） 要在非空档条件下发动机点火，转动钥匙接通两秒钟：变速箱电控单元将啮合空档，发动机可以起动。 在此恢复条件下驾驶汽车，每次换档时，蜂鸣器将提示驾驶者系统的不正确功能。,变速排档 错误,倒档开关 （模拟输入）：,可能的原因 配线：开路、Vbat短路、接地短路、无稳定触点。 元器件： 开关保持闭合超过6秒（粘连）。,恢复 蜂鸣器激活，故障灯激活,加速拨杆开关 （模拟输入）：,可能的原因 配线：开路、Vbat短路、接地短路、无稳定触点。 元器件： 开关保持闭合超过6秒（粘连）。,恢复 自动模式激活、蜂鸣器工作、故障灯打开,变速排档 错误,减速拨杆开关 （模拟输入）,可能的原因 配线：开路、Vbat短路、接地短路、无稳定触点。 元器件： 开关保持闭合超过6秒（粘连）。,恢复 蜂鸣器激活，故障灯激活,加速和减速拨杆开关 （模拟输入）,可能的原因 配线：开路、Vbat短路、接地短路、无稳定触点。 元器件： 开关保持闭合超过6秒（粘连）。,恢复 自动模式激活、蜂鸣器工作、故障灯打开,离合器接合 错误,最大阈值： 4,64V - 950 比特 Vbat短路 针脚1/2次级线圈 短路 针脚1或2初级线圈 针脚1或2次级线圈 最小阈值： 0.49 V - 100 比特 接地短路 - 针脚1或2次级线圈 开路 次级线圈 不可靠 ： 不连续信号， 开路初级线圈， 短路初级线圈，短路次级线圈,离合器位置传感器 （模拟输入）,恢复 不能执行自学程序和新离合器校准。 不能起动发动机或变速换档。 自动啮合空档。,离合器接合 错误,最大阈值： 4,64V - 950 比特 Vbat短路 最小阈值： 0.24 V - 50 比特 接地开路或短路 不可靠： 两个连续取样值的差值超过2.44V,油压传感器 （模拟输入）,恢复 不能执行自学 程序。不能执行自学 程序。变速箱电控单元控制油泵，与油压无关：对任何换档，油泵将开启；离合器备用时（等待换档），油泵关断。 可选齿轮：全部,离合器接合 错误,无信号或无有效信号： 转速为0，但不适于工作条件，或者两次取样差值超过500 rpm。,发动机转速 （来自Motronic的CAN）,恢复 不能执行自学 程序。变速箱电控单元控制油泵，与油压无关：对任何换档，油泵将开启；离合器备用时（等待换档），油泵关断。 可选齿轮：一档、二档、倒档。 发动机不能正常起动。,无信号或无有效信号： 离合器分离但信号大于600 rpm，或者两次取样差值超过1000 rpm。,离合器压盘转速 （来自Motronic的CAN）,恢复 不能选择齿轮：一档、二档、倒档。 发动机不能正常起动。,SD3检测器 8.4 I版的参数 法拉利 F430,参数环境,数字参数 1 数字参数 2,数字参数 1，第一页,初始化电控单元 啮