汽车电子控制技术-中高职教学课件

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主讲：***中高职教学课件主讲：***1汽车电子控制技术制作：汽车电子控制技术制作：2目录第一部分：汽车电子控制技术概述

第二部分：电控汽油喷射系统第四部分：电子控制悬架系统第三部分：自动变速器第五部分：轮胎压力监测系统目录第二部分：电控汽油喷射系统第四部分：电子控3第九部分：车载网络系统第八部分：巡航控制系统第十部分：安全气囊系统第六部分：ESP系统第七部分：舒适电子系统第九部分：车载网络系统第八部分：巡航控制系统第十部分：安全气4第一部分：汽车电子控制技术概述

一、汽车电子控制系统的组成及类型

1.汽车电子控制系统的组成电子控制系统是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号输入装置（传感器）、电控单元（ECU）和执行器等三部分。如图1-1所示。传感器ECU执行器图1-1电子控制系统的组成第一部分：汽车电子控制技术概述

一、汽车电子控52.汽车电子控制系统的类型电子控制系统有两种基本类型：即开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据各传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。而闭环控制系统除具有开环控制的功能外，还对其控制结果进行检测，并将检测结果（即反馈信号）输入ECU，ECU则根据反馈信号对其控制误差进行修正，所以闭环控制系统的控制精度比开环控制系统高。2.汽车电子控制系统的类型6二、汽车电子控制系统的部分应用简介1.发动机电子控制系统发动机电子控制系统是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制，使发动机在最佳工况状态下工作，以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。主要包括如下系统：电控燃油喷射系统（EFI）、电控点火系统（ESA）、,二、汽车电子控制系统的部分应用简介72.底盘电子控制系统底盘电子控制系统主要包括电控自动变速器（ECAT）、制动防抱死系统（ABS）及驱动防滑系统（ASR）、电子转向助力系统(EPS)、电控悬挂系统(ECSS)、巡航控制系统（CCS）等。除以上控制系统以外，底盘部分利用电子控制技术的还有：牵引力控制系统、电子稳定程序系统、四轮转向系统，并已在部分车型上得到了应用。2.底盘电子控制系统83.车身电子安全系统车身电子安全系统包括车身系统内的各种电子设备，主要有自适应前照灯系统（AFS）、汽车夜视系统(NVS)、安全气囊系统（SRS）、碰撞警示与预防系统(CWAS)、轮胎压力监测系统（TPMS）等，提高了驾驶人员和乘客乘坐的舒适性和安全性。4.信息通讯系统信息通讯系统主要包括汽车导航与定位系统、信息系统、通信系统等。3.车身电子安全系统9第二部分：电控汽油喷射系统情境一电控汽油喷射系统概述电控汽油喷射系统EFI（ElectronicFuleInjection），它是一种利用电脑控制燃油量的系统，并取代了传统的化油器系统，如图2-1所示。电控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。当发动机工作时，该装置根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断，适时调整供油量，保证发动机始终在最佳状态下工作，使其在输出一定功率的条件下，发动机的综合性能得到提高。图2-1奥迪V6FSI发动机第二部分：电控汽油喷射系统情境一电控汽油喷射系统概述电控10一、电控汽油喷射系统的发展电控汽油喷射系统的发展如表2-1所示。一、电控汽油喷射系统的发展11二、电控汽油喷射系统的分类（一）按喷油器安装部位分类1．单点汽油喷射系统。在节流阀体上安装一只或两只喷油器，向进气歧管中喷油形成可燃混合气。如通用公司TBI系统；福特公司CFI系统。2．多点汽油喷射系统。在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器。（二）按喷油方式分类1．连续喷射系统。多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统中，在发动机运转时连续不断地喷射。2.间歇喷射系统。广泛应用于现代电控汽油喷射系统中。二、电控汽油喷射系统的分类12（三）按喷射时序分类1.同时喷射。发动机工作时，各喷油器同开同闭，由同一喷油指令控制。2.分组喷射。将喷油器分成两组交替喷射，ECU发出两组指令，每路指令控制一组喷油器。3.次序喷射。喷油器按发动机各缸进气行程的顺序轮流喷射，它具有喷油正时，由曲轴位置传感器提供信号辨别各缸的进气行程，适时发出各缸的喷油脉冲信号从而实现次序喷射（四）按喷射装置的控制方式分类1.机械式汽油喷射系统。2.机电结合式汽油喷射系统。3.电控汽油喷射系统。（三）按喷射时序分类13空气供给系统是电喷汽油喷射发动机的重要组成部分。按照进气量检测方式的不同，可以分为D型和L型。空气供给系统主要的作用是准确检测和控制进气量。本活动主要介绍了空气供给系统的作用、分类、基本组成、工作流程及结构原理。情境二空气供给系统空气供给系统是电喷汽油喷射发动机的重要组成部分。按照进气量检14一、系统作用与分类(一)空气供给系统的作用为发动机可燃混合气的形成提供必需的空气，并且能够实现对进气量进行检测和控制。(二)空气供给系统的分类按照进气量测量方式的不同可以分为以下几种类型：1.D型电控燃油喷射系统“D"是德语Druck(压力)的第一个字母。D型电控汽油喷射系统利用进气管绝对压力传感器检测进气管内的绝对压力，电脑根据进气管内的绝对压力和发动机转速推算出发动机的进气量，再根据进气量和发动机转速确定基本喷油量。如图2-2所示。一、系统作用与分类15图2-2D型电控燃油喷射系统图2-2D型电控燃油喷射系统162.L型电控燃油喷射系统“L"是德语Luft(空气)的第一个字母。L型电控汽油喷射系统利用空气流量计直接测量发动机的进气量，电脑不必进行推算，即可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量。由于消除了推算进气量的误差影响，其测量的准确程度高于D型，故对混合气浓度的控制更精确。如图2-3所示。图2-3L型电控燃油喷射系统2.L型电控燃油喷射系统图2-3L型电控燃油喷射系17二、系统组成电控汽油喷射发动机空气供给系统主要组成元件包括空气滤清器、节气门体、进气总管和进气歧管。怠速控制系统的怠速控制阀和控制系统的进气温度传感器、节气门位置传感器、进气管绝对压力传感器（D型）或空气流量计（L型）也安装在进气系统中，在部分电控燃油喷射发动机进气系统中，还装有其它系统的元件。奥迪空气供给系统结构示意图见图2-4所示。二、系统组成18图2-4奥迪轿车典型的空气供给系统结构示意图图2-4奥迪轿车典型的空气供给系统结构示意图19三、基本元件的构造及原理（一）空气滤清器电控汽油喷射发动机装用的空气滤清器一般都是干式纸质滤芯式，其结构原理与普通发动机上的空气滤清器相同。如图2-5所示。图2-5空气滤清器三、基本元件的构造及原理图2-5空气滤清器20（二）节气门体节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常运行工况下的进气量。节气门体主要由节气门和怠速空气道等组成。由于电控汽油喷射发动机怠速运转时，一般将节气门完全关闭，所以专门设有怠速空气道，以供给发动机怠速时所需的空气量。怠速空气道由ECU通过怠速控制阀控制。如图2-6所示。图2-6节气门体（二）节气门体图2-6节气门体213.进气管在多点电控汽油喷射发动机上，为了消除进气波动和保证各缸进气均匀性，对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求，每个气缸必须设有一个单独的进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓联接。在采用单点燃油喷射系统的发动机上，由于喷油器安装在节气门体上，进气管与化油器式发动机进气管的要求和结构基本相同。如图2-7所示。图2-7进气管3.进气管图2-7进气管22

四、空气供给系统的检修空气供给系统的基本组成元件工作可靠性都比较高，一般很少发生故障。但在汽车维修时，应注意进行以下检查：（一）检查空气滤清器滤芯是否脏污，必要时用压缩空气吹净或更换。如图2-8所示。图2-8清洁空气滤清器滤芯四、空气供给系统的检修图2-8清洁空气滤清器滤芯23（二)进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动机的影响更大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好。（三）检查节气门体内腔的积垢和结胶情况，必要时用清洗剂进行清洗。注意：绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤节气门体内腔，导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸，影响发动机正常工作。如图2-9所示。图2-9清洗节气门体（二)进气系统漏气对电控燃油喷射发动机的影响比对化油器式发动24一、燃油供给系统的作用与组成1.燃油供给系统的作用主要是汽油泵向喷油器提供足够压力的汽油，喷油器根据来自电子控制单元（ECU）的控制信号，向进气歧管内或进气门上方喷射定量的汽油。2.各种发动机的燃油供给系统的组成基本相同，都是由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器及油管等器件组成，其系统元件位置示意图和结构原理图分别见图2-10、图2-11所示。情境三燃油供给系统一、燃油供给系统的作用与组成情境三燃油供给系统25图2-10燃油供给系统位置示意图图2-11燃油供给系统结构原理图图2-10燃油供给系统位置示意图图2-11燃油供给系统结26二、燃油供给系统组成元件的构造、原理及检修（一）电动燃油泵电动燃油泵是汽车发动机电控汽油喷射系统中的一个重要部件，其功能是向汽油喷射系统供给一定压力的燃油。因此，电动燃油泵技术状况的好坏，将直接影响到汽油喷射系统的正常运转和喷油质量。如图2-12所示。图2-12电动燃油泵二、燃油供给系统组成元件的构造、原理及检修图2-12电动27（二）燃油滤清器燃油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中，其功用是滤除燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损，以保证发动机正常工作。在电控汽油喷射发动机的燃油供给系统中，一般采用的都是纸质滤芯、一次性的燃油滤清器。燃油滤清器的结构如图2-15所示，燃油从入口进入滤清器，经过壳体内的滤芯过滤后，清洁的燃油从出口流出。一般汽车每行驶20000～40000km或1～2年，应更换燃油滤清器。更换燃油滤清器时，应首先释放燃油系统压力，并注意燃油滤清器壳体上的箭头标记为燃油流动方向。（二）燃油滤清器28图2-15燃油滤清器图2-15燃油滤清器29（三）脉动阻尼器部分电控汽油喷射发动机的燃油供给系统中，在输油管的一端装有脉动阻尼器，其功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统压力保持稳定。脉动阻尼器一般不会发生故障。需进行拆卸时，注意应首先释放燃油系统压力。（三）脉动阻尼器30（四）燃油压力调节器燃油压力调节器的作用是使供油系统油压(即供油总管内的油压)与进气歧管压力之差保持常数，一般为0.25MPa～0.3MPa，以保证喷油器的喷油量惟一地取决于喷油时间。无论进气歧管真空度如何变化，喷油器的喷油压力与进气歧管的压力之差是恒定不变的。因为发动机所要求的燃油喷射量，是通过ECU输出的驱动脉冲控制喷油器的通电时间来实现的。而进气歧管的真空度在汽车运行过程中随着发动机负荷的变化而不断变化。如果不控制燃油压力，即使加给喷油器的通电时间相同，当燃油压力高时，燃油喷射量也会增加；而当燃油压力低时，燃油喷射量则会减少。由于有燃油压力调节器的作用，因此，电控单元ECU则可以根据喷油时间控制喷油量，就无需对进气歧管压力的变化进行修正了。如图2-16所示。（四）燃油压力调节器31图2-16燃油压力调节器图2-16燃油压力调节器32三、燃油供给系统压力测量通过测试燃油系统压力，可诊断燃油系统是否有故障，进而根据测试结果确定性质和部位，测试时需要使用专用油压表和管接头，连接方法如图2-17所示。图2-17燃油压力表的连接三、燃油供给系统压力测量图2-17燃油压力表的连接33如今的汽车绝大部分都搭载电子控制燃油喷射（EFI）的发动机，这些发动机上一般都采用ECU控制点火系统，系统组成如图2-26所示。情境四点火系统图2-26点火系统控制原理如今的汽车绝大部分都搭载电子控制燃油喷射（EFI）的发动机，34ECU控制点火系统的分类如图2-27所示。图2-27ECU控制点火系统的分类ECU控制点火系统的分类如图2-27所示。35一、带分电器式ECU控制带分电器式点火系统的组成如图2-28所示。图2-28带分电器ECU控制点火系统一、带分电器式图2-28带分电器ECU控制点火系统36二、无分电器式无分电器的点火控制系统又有两种类型，分别是二极管分配式和点火线圈分配式。1.二极管分配式二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如图所示，点火线圈由两个初级绕组和一个次级绕组构成，次级绕组的两端通过4只高压二极管与火花塞构成回路。4只二极管有内装式和外装式两种，对于点火顺序为1-3-4-2的发动机，1、4缸为一组，2、3缸为另一组。点火控制器中的两只功率三极管分别控制一个初级绕组，两只功率三极管由ECU按点火顺序交替控制其导通与截止。二、无分电器式372.点火线圈分配式点火线圈无分电器点火系统是将点火线圈的高压电直接分配给火花塞，又可分同时点火和单独点火两种类型。（1）同时点火点火线圈直接分配高压的双缸同时点火。奥迪200型轿车点火系统采用了这种配电方式。（2）单独点火其特点是：各缸采用独立的点火线圈，而分组共用点火器。2.点火线圈分配式38发动机排放污染物主要来自发动机工作时气缸内可燃混合气燃烧后排出的废气，以及发动机气缸向曲轴箱中窜气的泄漏、汽车燃油箱中燃油蒸气的泄漏等，汽油机的排放污染物主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）等。汽车尾气排放“三害”气体如图2-33所示。情境五排放系统图2-33汽车排放“三害气体”发动机排放污染物主要来自发动机工作时气缸内可燃混合气燃烧后排39一、尾气排放的控制为了达到控制尾气污染问题，汽车生产厂商采用了闭环控制技术，即在排气管上安装氧传感器的办法。氧传感器闭环控制过程中向ECU发送反馈信号，起到监测尾气的作用，也就可以间接知道混合气体燃烧的状况。如图2-35所示。图2-35尾气排放闭环控制框图一、尾气排放的控制图2-35尾气排放闭环控制框图40二、废气再循环（EGR）（一）EGR控制系统的基本原理废气再循环(EGR)就是将废气中的一部分引入燃烧室中，参与燃烧过程。由于废气的主要成分是惰性气体(CO2、H2O、N2等)，它们具有较高的比热容，废气与新鲜混合气混合后，热容量增大，可降低最高的燃烧温度，同时再循环的废气对新鲜混合气的稀释，也相应的降低了氧的浓度，从而使NOX在燃烧过程中的生成量受到抑制。如图2-43所示。废气再循环量的多少可用EGR率表示，它是指再循环的废气量在进入气缸内的气体中所占的比率，即EGR率=[EGR量／(进气量+EGR量)]×100％二、废气再循环（EGR）41图2-43废气再循环（EGR）控制系统图2-43废气再循环（EGR）控制系统42（二）普通开环电子控制EGR系统在发动机工作时，ECU根据各个传感器送来的信号，确定发动机目前在哪一种工况下工作，以输出指令，控制废气再循环电磁阀打开或关闭，从而控制废气再循环控制阀打开或关闭，使废弃再循环进行或停止，EGR开环系统控制原理如图2-44所示。图2-44EGR开环控制系统原理（二）普通开环电子控制EGR系统图2-44EGR开环控制43（三）可变EGR废气再循环控制系统可变EGR废气再循环控制系统如图所示，根据发动机台架试验确定的EGR率先与发动机转速、进气量的对应关系，将有关数据存入发动机的ECU内的ROM中，发动机工作时，ECU根据各种传感器送来的信号，确定发动机在哪一种工况工作，经过查表和计算修正，输出适当的指令，控制电磁阀的开度，以调节废弃再循环的EGR率。（三）可变EGR废气再循环控制系统44（四）闭环式废气再循环控制系统闭环式废气再循环控制系统的EGR阀上部装有一个可以检测EGR阀升程的位置传感器，用来检测EGR阀的开度，并利用电位计将其位移转换为相应的电压信号反馈到ECU，作为ECU控制废气再循环的参考信号。如图2-45所示。图2-45EGR闭环控制系统（四）闭环式废气再循环控制系统图2-45EGR闭环控制系45三、燃油蒸气排放控制系统随着汽车工业的飞速发展，汽车保有量急剧膨胀，汽车排放问题受到极大关注。因为汽车排放严重影响着生态环境、人身健康，制约着经济的发展，所以世界上各发达国相继投入大量的人力、物力和财力控制环境污染，保护生态平衡。为了能更好地治理环境污染，满足越来越严格的排放法规要求，在现代汽车发动机上装用了多种排放控制系统。燃油蒸气排放控制系统EVAP是为防止燃油箱内的燃油蒸气排入大气产生污染而设定的。如图2-46所示。三、燃油蒸气排放控制系统46图2-46燃油蒸发图2-46燃油蒸发47四、曲轴箱通风系统

发动机在工作时，进气管的真空度作用到PVC阀上，此真空度还吸引新鲜空气经空气滤清器、软管、气缸盖罩上的孔道进入曲轴箱与窜缸气体进行混合，混合后在进气管真空度的作用下经气缸盖罩上的孔道、PVC阀、软管时和新鲜空气混合后进入气缸燃烧掉。基本原理如图2-50所示。四、曲轴箱通风系统48图2-50曲轴箱强制通风系统工作原理图2-50曲轴箱强制通风系统工作原理49怠速通常是指发动机在无负荷(对外无功率输出)情况下的稳定运转状态。此时发动机发出的功率只用于其自身及所带附件所消耗的功率。在不同情况下，怠速有不同的分类：按怠速转速可分为低怠速和高怠速，低怠速时发动机发出的功率只要能维持自身的运转即可，而高怠速还要供给如车载空调、风扇及动力转向泵等负载的功率；按汽车运行工况的不同可分为驻车(空档)怠速和行车(驱动档)怠速；另有冷机怠速和热机怠速等等。情境六怠速控制系统怠速通常是指发动机在无负荷(对外无功率输出)情况下的稳定运转50一、怠速控制系统组成怠速控制系统组成如图所示，由各种传感器、信号控制开关、电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成。图2-51怠速控制系统组成一、怠速控制系统组成图2-51怠速控制系统组成51二、怠速控制的原理怠速控制的实质是对怠速时充气量的控制。怠速时喷油量的控制，一般是以与充气量相匹配的原则进行增减，以达到适宜的空燃比。怠速充气量的控制对策、方式随车型而有所不同。对电控燃油喷射发动机来讲，目前可分为两种基本类型：一是旁通空气控制式，控制的是节气门旁的旁通空气道的空气流量；二是节气门直动式，直接控制节气门的关闭位置，如图2-52所示。两种类型都是通过调节空气通路截面的方法，来控制空气流量的。其中旁通空气式是目前最常见的一种。二、怠速控制的原理52图2-52怠速控制进气控制类型图2-52怠速控制进气控制类型53三、怠速控制执行器怠速执行器的功能就是改变怠速时的进气量。如前所述，按照改变进气量的方式不同，怠速控制系统有两种类型。相应的怠速控制器也有两种，分别是节气门直动式和旁通空气控制式。三、怠速控制执行器54（一）节气门直动式节气门直动式怠速控制系统通过控制节气门开启程度，调节空气通道的截面积，从而控制进气量，实现怠速转速的控制。这种方式应用在早期的单点喷射系统中，其控制结构如图2-53所示。图2-53节气门直动式怠速执行器（一）节气门直动式图2-53节气门直动式怠速执行器55（二）旁通空气控制式旁通空气控制式在节气门旁的旁通空气道中设立一个阀门，称为怠速控制阀(IdleSpeedControlValve，ISCV)。阀门开大，旁通空气道流通界面增大，空气流量增大，则怠速转速提高；反之，则怠速转速降低。（二）旁通空气控制式56一、电子控制系统功用与组成

电子控制系统的功用主要是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。电子控制系统由传感器、ECU、执行器三部分组成。情境七电子控制系统一、电子控制系统功用与组成情境七电子控制系统57二、传感器的结构、原理及检测（一）节气门位置传感器在汽油发动机上，通常用节气门来控制发动机的负荷(即进气量)，节气门位置传感器(TPS)是用来检测节气门开度及开度变化的传感器。发动机工作时，ECU主要根据节气门位置传感器信号判断发动机负荷的大小及变化情况，以便根据发动机负荷的大小及变化情况进行燃油喷射控制及其他辅助控制(如EGR、开闭环控制等)。节气门位置传感器安装在节气门体上，由节气门轴驱动，可分为开关式节气门位置传感器和线性式节气门开度传感器两种。如图2-58所示。二、传感器的结构、原理及检测58(二)空气流量计空气流量计是将吸入的空气量转换成电信号送至电控单元ECU，作为决定喷油量的基本信号之一。其结构型式可分为冀片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式空气流量计4种型式。如图2-59所示。图2-59空气流量计(二)空气流量计图2-59空气流量计59（三）进气歧管绝对压力传感器进气歧管绝对压力传感器用来测量进气管内气体的绝对压力(等于大气压力与真空度的差值)，并将信号输入ECU，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。进气歧管绝对压力传感器的种类较多，按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式等，但目前应用最广泛的是压敏电阻式和电容式。如图2-60所示。（三）进气歧管绝对压力传感器60图2-60进气歧管绝对压力传感器实物及安装位置图2-60进气歧管绝对压力传感器实物及安装位置61（四）氧传感器

使用三元催化进化装置的汽油喷射发动机中，一般都在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的含量，从而间接地判断进入气缸内混合气的浓度，以便对实际空燃比进行闭环控制。当排气中氧的含量过高时，说明混合气过稀，氧传感器即输出一个电信号给ECU，让其指令喷油器增加喷油量；当排气中氧的含量过低时，说明混合气过浓，氧传感器立刻将此信息传递给ECU让其指令喷油器减少喷油量。目前在汽车上使用的氧传感器主要有二氧化钛氧传感器和二氧化锆氧传感器两种类型的传感器。（四）氧传感器

使用三元催化进化装置的汽油喷射发动机62（五）曲轴位置传感器曲轴位置传感器是发动机控制系统中最重要的传感器之一。主要作用是检测发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角。如图2-62所示。图2-62曲轴位置传感器（五）曲轴位置传感器图2-62曲轴位置传感器63(六)凸轮轴位置传感器用来检测活塞上止点的位置，以确定各缸喷油器的喷油时刻和点火系的点火提前角，并提供判缸信号。图2-63凸轮轴位置传感器实物及安装位置(六)凸轮轴位置传感器用来检测活塞上止点的位置，以确定各缸喷64（七）温度传感器温度传感器是用来测量冷却水温度、进气温度和排气温度的传感器。汽车上应用的温度传感器包括冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、车外环境温度传感器、车内温度传感器等，温度传感器通常有热敏电阻式、双金属片式、热敏铁氧式、蜡式等，汽车上的温度传感器多为负热敏系数的热敏电阻式。（七）温度传感器65（八）爆震传感器爆震传感器实物及安装位置如图2-66所示。图2-66爆震传感器实物及安装位置（八）爆震传感器图2-66爆震传感器实物及安装位置66三、电子控制单元（ECU）的结构、原理及检测（一）ECU的组成ECU是电控汽油喷射发动机的控制和指挥中心。如图2-67所示。图2-67ECU三、电子控制单元（ECU）的结构、原理及检测图2-67E67四、执行器的结构、原理及检测电控燃油喷射系统的执行元件有喷油器、怠速控制阀等元件。在此，主要介绍喷油器。喷油器的功用是根据发动机电控单元(ECU)发出的控制信号，喷射一定数量和雾化良好的燃油。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。四、执行器的结构、原理及检测68（一）喷油器喷油器如图2-68所示。图2-68喷油器实物（一）喷油器图2-68喷油器实物69（二）喷油器的检修1.简单检查方法在发动机工作时，用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响，如果感觉无振动或听不到声响，说明喷油器或其电路有故障。2.喷油器电阻检查拆开喷油器线束插接器，用万用表测量喷油器两端子之间的电阻，低阻值喷油器应为2～3Ω，高阻值喷油器应为13～18Ω，否则应更换喷油器。（二）喷油器的检修703.喷油器滴漏检查喷油器滴漏可在专用设备上进行检查，也可将喷油器和输油总管拆下，再与燃油系统连接好，用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上，然后打开点火开关，或直接用蓄电池给燃油泵通电。燃油泵工作后，观察喷油器有无滴漏现象。若检查时，在1min内喷油器滴油超过1滴，应更换喷油器。3.喷油器滴漏检查714.喷油器的喷油量检查喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查，也可按滴漏检查做好准备工作，燃油泵工作后，用蓄电池和导线直接给喷油器通电，并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查2-3次，各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合标准，否则应清洗或更换喷油器。注意：低阻喷油器不能直接与蓄电池连接，必须串联一个8～l0Ω的附加电阻。此外，各车型喷油器的喷油量和均匀度标准不同，一般喷油量为50-70mL/l5s，各缸喷油器的喷油量相差不超过10％。4.喷油器的喷油量检查72（三）喷油器控制电路的检修各车型喷油器控制电路基本相同，一般都是通过点火开关和主继电器(或熔丝)给喷油器供电，ECU控制喷油器搭铁。只是不同发动机喷油器数量、喷射方式、分组方式不同，ECU控制端子数量不同而已。在使用中若喷油器不工作，应拆开喷油器线束插接器，将点火开关转至“ON"位置，但不起动发动机，用万用表测量其电源端子与搭铁间电压，应为12V蓄电池电压。否则应检查供电线路、点火开关、主继电器或熔断器是否有故障。若电压正常，则说明喷油器、喷油器搭铁线路(与ECU连接线路)或ECU有故障。（三）喷油器控制电路的检修73第三部分：自动变速器情境一自动变速器概述一、自动变速器定义所谓自动变速器，即在汽车行驶过程中，驾驶员仅仅操纵油门踏板，汽车就可以根据行驶阻力(车速高低、地面坡度大小等)和节气门开度大小自动变换档位改变车速的变速器，简称AT(AutomaticTransmission)。奥迪A8六档自动变速器如图3-1所示。图3-1奥迪A8六档自动变速器第三部分：自动变速器情境一自动变速器概述一、自动变速器定74二、自动变速器的类型在自动变速器的发展过程中出现了多种结构形式。自动变速器的驱动方式、档位数、变速齿轮的结构形式、变矩器的结构类型及换档控制形式等都有不同之处。下面从不同角度对自动变速器进行分类。二、自动变速器的类型75（一）按汽车驱动方式分类自动变速器按照汽车驱动方式的不同，可分为前轮驱动自动变速器（如图3-2所示）和后轮驱动自动变速器（如图3-3）所示两种。后轮驱动自动变速器的变矩器和行星齿轮机构的输入轴及输出轴在同一轴线上，因此轴向尺寸较大，阀体总成则布置在行星齿轮机构下方的油底壳内。（一）按汽车驱动方式分类76图3-2前驱自动变速器图3-3后驱自动变速器图3-2前驱自动变速器图3-3后驱自动变速器77（二）按自动变速器前进档位数分类自动变速器按前进档的档数的不同，可分为2（前进）档自动变速器、3档自动变速器、4档自动变速器等。早期的自动变速器通常为2个前进档或3个前进档。这两种自动变速器都没有超速档，其最高档为直接档。现代轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进档，即设有超速档。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于设有超速档，大大改善了汽车的燃油经济性。在商用车上，大多采用5档和6档自动变速器，一些新型轿车上也开始采用5档和6档自动变速器。（二）按自动变速器前进档位数分类78

（三）按变矩器的类型分类按液力变矩器的类型，自动变速器大致可分为普通液力变矩器式、综合液力变矩器式和带锁止离合器的液力变矩器式自动变速器三种。普通液力变矩器是指由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成的液力变矩器。综合式液力变矩器是指在导轮与固定导轮的套管之间装有单向离合器的液力变矩器，它可以自动进行变矩器工况与液力偶合器工况的转换。新型轿车的自动变速器普遍采用带锁止离合器的液力变矩器。当汽车达到一定车速时，控制系统使锁止离合器接合，将液力变矩器的输入部分和输出部分连成一体，使发动机动力直接传入齿轮变速器，从而提高了传动效率，降低了油耗。（三）按变矩器的类型分类79图3-4液力变矩器图3-4液力变矩器80

（四）按齿轮传动机构的类型分类自动变速器按其齿轮传动机构的类型不同，可分为平行轴式和行星齿轮式两种。平行轴式自动变速器体积大，最大传动比小，只有少数几种车型使用。行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车采用。如图3-5所示。图3-5齿轮传动机构的类型分类（四）按齿轮传动机构的类型分类图3-5齿轮传动机构的类81（五）按控制方式分类自动变速器按控制方式不同，可分为全液压自动变速器和电子控制自动变速器两种。全液压自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶的车速及节气门开度这两个参数转变为液压控制信号；阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设定的换档规律，通过控制换档执行机构的动作，实现自动换档，如图3-6所示。图3-6液力控制自动变速器控制过程原理（五）按控制方式分类图3-6液力控制自动变速器控制过程原82（六）按工作原理分类按工作原理不同，自动变速器分为液力自动变速器（AT）、机械自动变速器（AMT）和无级自动变速器（CVT）三种。液力自动变速器通常指含有液力变矩器的自动变速器；机械自动变速器是在普通手动机械变速器（MT）的基础上增加了一套自动换档控制系统构成；无级自动变速器指无级控制速比变化的变速器，它的种类很多，有机械式、流体式和电动式，目前应用最多的是金属带式机械无级变速器。（六）按工作原理分类83三、自动变速器档位说明自动变速器档位有六个位置和七个位置两种，六个位置的档位标识一般是P、R、N、D、2、1位，有的厂家把2位标成S位，把1位标成L位。六个手柄位置的自动变速器一般另设一个超速档选择开关O/D。选档手柄所处的位置由档位指示器的指针或由仪表显示，如图3-8所示。三、自动变速器档位说明84图3-8自动变速器选档手柄和档位指示器图3-8自动变速器选档手柄和档位指示器85液力变矩器安装在发动机的飞轮上，是构成自动变速器不可缺少的重要组成部分。液力变矩器的结构和性能直接决定自动变速器的传动效率。因此，需要了解液力变矩器的功用，掌握其结构、工作原理以及检修方法等相关知识。如图3-10所示。情境二液力变矩器图3-10液力变矩器实物液力变矩器安装在发动机的飞轮上，是构成自动变速器不可缺少的重86一、液力变矩器组成及工作原理液力变矩器的三个基本元件是泵轮、涡轮和导轮（如图3-11所示）。变矩器壳体用螺栓与发动机飞轮连接在一起。壳体又和泵轮焊接在一起。因此，壳体与泵轮随发动机转动，作为发动机的动力输入。泵轮的叶片冲焊在壳体上。当泵轮转动时，在离心力的作用下，液体被从中央甩到泵轮的边缘。液体从泵轮外缘甩出，撞击到涡轮的外边缘。涡轮和泵轮相似，在其内部有叶片。液体撞击涡轮叶片边缘，冲击力使涡轮转动。机械变速器的输入轴用花键与涡轮相连，当涡轮和输入轴旋转时，动力输入到机械变速器。一、液力变矩器组成及工作原理87图3-11液力变矩器的组成图3-11液力变矩器的组成88二、液力变矩器结变矩原理1.前面提到的液力偶合器，只有两个叶轮是不能够实现增大扭矩功能的。导轮的引入使发动机扭矩的增大成为可能。这样，液力偶合器就成了变矩器。图3-12变矩器输出扭矩增大原理二、液力变矩器结变矩原理图3-12变矩器输出扭矩增大原理892.随着涡轮转速逐渐升高，即涡轮的牵连速度逐渐增加时，使得从涡轮流入导论的油液方向有所变化，在涡轮转动产生的离心力的作用下，油液不再直接射向导轮，而是越过导轮直接回到泵轮，因此失去了增扭作用。此时的液力变矩器变成了液力偶合器。如图3-13所示。图3-13油液在液力变矩器中的流向（导轮不动）2.随着涡轮转速逐渐升高，即涡轮的牵连速度逐渐增加时，使得903.涡轮转速的继续增加，从涡轮流入导轮的油液冲击到的背面，导轮在油液冲击力的作用下开始转动，方向与涡轮和泵轮的一致。如图3-14所示。当涡轮转数增大至与泵轮转速相等时，油液在循环圆中循环流动停止，液力变矩器失去传递动力的能力。图3-14油液在液力变矩器中的流向（导轮转动）3.涡轮转速的继续增加，从涡轮流入导轮的油液冲击到的背面，导91三、液力变矩器的检修1.单向离合器检修单向离合器损坏失效后，如果在锁止方向上出现打滑，则液力变矩器就没有了转矩放大的功用，将出现如下故障现象：车辆加速起步无力，不踩加速踏板车辆不行驶，但车辆开始行驶后换档正常，发动机功率正常，如果做失速试验会发现失速转速比正常值低400～800r／min。如果单向离合器卡住，在汽车进入耦合工作区（即涡轮转速接近泵轮转速）、中高速行驶时，由于导轮卡住不转，从涡轮流出的涡流在导轮上受阻，因此使汽车中高速时动力性能变差。三、液力变矩器的检修922.锁止离合器检修锁止离合器的常见故障有不锁止和常锁止。不锁止的故障现象是车辆的油耗高、发动机高速运转而车速不够快，故障检查时要相应检查电路部分、阀体部分以及锁止离合器本身。常锁止的故障现象是发动机怠速正常，但变速杆置于动力档（R、D、2、L）后发动机熄火。2.锁止离合器检修933.液力变矩器的检查（1）检查液力变矩器的外部目视检查液力变矩器的外部有无损坏和裂纹，油泵驱动毂外径有无磨损、缺口有无损伤。如有异常，应更换液力变矩器。（2）液力变矩器的清洗当自动变速器曾有过热现象或ATF被污染后，应该清洗液力变矩器。（3）液力变矩器内部干涉的检查液力变矩器内部干涉主要指导轮和涡轮、导轮和泵轮之间的干涉。如果有干涉，液力变矩器运转时会有噪声。3.液力变矩器的检查94（4）液力变矩器轴套径向圆跳动检查将液力变矩器所在位置做个标记，暂时装到飞轮上，用千分表检查变矩器轴套的径向圆跳动误差，如图3-17所示。如果径向圆跳动超过0.30mm，则重新调整液力变矩器的安装方位；如果径向圆跳动过大而得不到修正，则应更换液力变矩器。图3-17液力变矩器轴套径向圆跳动检查（4）液力变矩器轴套径向圆跳动检查将液力变矩器所在位置做个标954.液力变矩器噪声的诊断若液力变矩器有噪声，当轻踩制动踏板后噪声立刻消失，放松制动踏板后噪声又出现，反复测试现象依旧，则可判定锁止离合器有故障。可能原因有：液力变矩器泄油，锁止压力不足，由打滑引起噪声；锁止离合器锁止压盘与液力变矩器壳体因变形接触不良造成打滑；液力变矩器壳体端面摆动或失去动平衡造成旋转时共振引起噪声。4.液力变矩器噪声的诊断96一、行星齿轮机构传动结构及原理简单（单排）的行星齿轮机构是变速机构的基础，通常自动变速器的变速机构都由两排或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈，其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态，通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性（如图3-18所示）。情境三行星齿轮变速机构一、行星齿轮机构传动结构及原理情境三行星齿轮变速机构97图3-18单排单级行星齿轮机构图3-18单排单级行星齿轮机构98下面分别讨论三种情况。（1）见图3-20，齿圈固定，太阳轮为主动件且顺时针转动，而行星架则为被动件。在这种状态下，就出现了行星齿轮机构作用的传动方式，而且被动件行星架的旋转方向与主动件同方向。在这里，太阳轮是主动件而且是小齿轮，被动件行星架没有具体齿数的传动关系，因此定义行星架的当量齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。这样，太阳轮带动行星架转动仍属于小齿轮带动最大的齿轮，是一种减速运动且有最大的传动比。图3-20齿圈固定，太阳轮为主动件下面分别讨论三种情况。图3-20齿圈固定，太阳轮为主动件99（2）见图3-21，太阳轮固定，行星架为主动件且顺时针转动，齿圈为被动件。当行星架顺时转动时，势必造成行星轮的顺时针转动，结果行星轮带动齿圈顺时针转动。在这里，主动件行星架的旋转方向和被动件齿圈相同。由于行星架是一个当量齿数最大齿轮，因此被动的齿圈以增速的方式输出，两者间传动比小于1。图3-21太阳轮固定，行星架为主动件（2）见图3-21，太阳轮固定，行星架为主动件且顺时针转动，100（3）见图3-22，行星架固定，太阳轮为主动件且顺时针转动，而齿圈则作为被动件。由于行星架被固定，则机构就属于定轴传动，太阳轮顺时针转动，行星轮则逆时针转动，而行星轮又带齿圈同方向转动，结果齿圈的旋转方向和太阳轮相反。在定轴传动中，行星轮起了过渡轮的作用，改变了被动件齿圈的旋向。为了便于计算行星齿轮机构的传动比，假设行星架有齿数Zj，则根据转速特性方程，太阳轮、齿圈和行星架三者的齿数关系为：

Zj=Zt+Zq=Zt+KZt

可见，Zj>Zq>Zt。图3-22行星架固定，太阳轮为主动件（3）见图3-22，行星架固定，太阳轮为主动件且顺时针转动，101二、复合式行星齿轮机构的结构及工作过程1.辛普森式齿轮机构辛普森式（SIMPSON）齿轮机构是由公用一个太阳轮的两组行星齿轮、两个齿圈和两个行星架组成，辛普森式齿轮机构的两组单排行星齿轮机构；分别将其称为前行星齿轮机构和后行星齿轮机构。它可以提供空档、第一降速档、第二降速档、直接档和倒档。辛普森变速器驱动太阳轮需要大轮毂，体积大。如图3-23所示。二、复合式行星齿轮机构的结构及工作过程102图3-23辛普森式结构图3-23辛普森式结构1032.拉威那式齿轮结构拉维娜行星齿轮机构是一种双排单、双级复合式行星齿轮机构，图3-24为其结构示意图。前排为单级机构，后排是双级机构，前后排共用一个齿圈和一个行星架。在行星架上，外行星轮为长行星轮，它的小端与齿圈啮合，大端与太阳轮啮合。内行星轮为短行星轮，与小太阳轮和长行星轮的小端同时啮合。大众、奥迪、别克、三菱等公司生产的自动变速器多采用此结构。2.拉威那式齿轮结构104图3-24拉维娜行星齿轮机构结构示意图图3-24拉维娜行星齿轮机构结构示意图105三、换档执行机构将行星齿轮机构改组换档的执行机构有：离合器、制动器和单向离合器。1.离合器离合器是换档执行机构中进行连接的主要组件。离合器连接输入轴与行星齿轮机构，把液力变矩器输出的动力传递给行星齿轮机构；或把行星排的某两个组件连接在一起，使之成为一个整体。三、换档执行机构1062.制动器自动变速器中的制动器是用来固定行星排中的元件。通过制动器的接合，把行星排中的某个元件和变速器壳体连接起来，使之不能转动。自动变速器中的制动器有两种：一种是片式制动器；一种是带式制动器。片式制动器与离合器的结构和原理相同，不同之处是离合器是起连接作用而传递动力，而片式制动器是通过连接而起制动作用。带式制动器又称制动带，下面介绍其结构和原理。2.制动器1073.单向离合器单向离合器又称自由轮离合器，在液力变矩器和行星排中均有应用。在行星排中，它用来锁止某个元件的某种转向。它同时还具有固定作用，当与之相连元件的受力方向与锁止方向相同时，该元件立即被固定；当受力方向与锁止方向相反时，该元件即被释放。单向离合器的锁止和释放完全由与之相连元件的受力方向来控制。常见的单向离合器有滚柱式（图3-29）和楔块式（图3-30）两种。3.单向离合器108图3-29滚柱式单向离合器的结构与工作原理图3-29滚柱式单向离合器的结构与工作原理109图3-30楔块式单向离合器的机构与工作原理图3-30楔块式单向离合器的机构与工作原理110自动变速器的发展，得益于电子技术的发展，更得益于发动机电子控制技术的发展。因为自动变速器的许多输入信号，都来自电控发动机的传感器。由于共享这些信号资源，使得自动变速器的结构和控制变得比较简单。自动变速器（ECAT）是在液压控制系统的基础上增加了电子控制系统，更精确地控制换档时机和提高换档品质。如图3-31所示。情境四电子控制系统图3-31自动变速器电子控制系统简图自动变速器的发展，得益于电子技术的发展，更得益于发动机电子控111一、电子控制系统的组成自动变速器的电子控制系统由传感器、电控单元（ECU）及执行器组成，换档控制ECU及输入与输出信号关系如图3-32所示。图3-32自动变速器的电子控制系统组成一、电子控制系统的组成图3-32自动变速器的电子控制系统112

二、电子控制系统的工作原理自动变速器的控制原理如图3-33所示。图3-33自动变速器控制原理二、电子控制系统的工作原理图3-33自动变速器控制原理113三、电子控制系统的部件1.控制单元自动变速器的基础元件是类似计算机的电控单元（ECU），它具有“大脑”的功能。它接收、存储、处理和发送信息，决定车辆的工作条件。Digimat控制单元安装在右侧座椅前方搁脚空间的地毯下面，其外形如图3-34所示。Digimat控制单元J217处理来自传感器的信息并且根据收到的信息控制执行元件工作。Digimat控制单元配备了一个自诊断系统并能连接上故障阅读仪（VAG1552）进行快速数据传送。Digimat控制单元的在行驶过程中，控制单元有故障或电源有故障以及电磁阀有故障时，变速器将在紧急状态下继续工作。电子模块将电子控制单元和传感器一般合成在一个不可分割的整体内三、电子控制系统的部件114图3-34Digimat控制单元外形图3-34Digimat控制单元外形1152.传感器（1）节气门电位计G69节气门电位计G69位于进气道旁边，与节气门安装在一起并且由节气门驱动。其作用是持续为Digimat控制单元提供关于节气门位置的信息。在变速器工作时，换档点、主油压和换档过程的最优化功能是根据节气门信息来进行控制的。节气门电位计有副滑动环，它可以用来替代装备Digifant电喷系统中的怠速和全负荷开关，节气门电位计的结构及电路原理图如图3-35、3-36所示。2.传感器116图3-35节气门位置传感器结构图3-35节气门位置传感器结构117图3-36节气门位置传感器电路原理及输出特性图3-36节气门位置传感器电路原理及输出特性118（2）车速传感器G68车速传感器G68位于变速器壳体顶部的右侧上（图3-37），它属于磁脉冲式的，通过脉冲轮的齿轮获得车速信息。车速传感器提供车速信号给Digimat控制单元用于换档，并且使换档过程平稳。图3-37车速传感器安装位置（2）车速传感器G68图3-37车速传感器安装位置119（3）多功能开关F125多功能开关F125位于变速器壳体旁，由换档杆驱动并完成以下功能：1）将换档杆位置提供给Digimat控制单元；2）接通倒车信号灯；挂行驶档位时阻止发动机起动；接通或切断巡航控制系统的信息。（4）发动机转速传感器和变速器转速传感器Digimat控制单元通过发动机控制单元从分电器中的霍尔传感器获得发动机转速信号，在车速传感器发生故障时，它可以作为车速传感器的替代信号。（3）多功能开关F125120（5）换低档开关F8换低档开关F8与油门拉索做成一体并且安装在发动机舱的横隔板上，当加速踏板踩下并超过节气门全开点时，换低档开关便动作。开关动作时，将在较高状态的换档点上强制换档并且从高档换入低档位。（6）ATF油温度传感器G93ATF油温度传感器G93位于阀体旁，处于ATF油中，如图3-38所示。ATF油温度传感器始终监测ATF油温度，当油温超过限定值时，换档过程将在发动机较高转速下进行，通过提高的发动机转速来减小液力变矩器滑转以此来降低ATF油温。ATF油温一下降，将再次恢复正常的换档模式。（5）换低档开关F8121图3-38ATF油温度传感器图3-38ATF油温度传感器122（7）制动灯开关F制动灯开关安装在制动踏板旁，如图3-39所示，对于换档杆锁止功能来讲，它需要制动踏动作的信息。图3-39制动灯开关（7）制动灯开关F图3-39制动灯开关123（8）ECO/SPORT切换键E122ECO/SPORT切换键E122位于换档杆旁，每按切换键一次，实现SPORT和ECO换档模式之间的一次切换。发动机起动后，最后选择的换档模式通过运动型指示灯显示出来。（8）ECO/SPORT切换键E1221243.执行元件（1）开关式电磁阀电控液力式电子控制自动变速器中，电脑根据各传感器和开关提供的信号，控制各电磁阀的接通和断路。开关式电磁阀的作用：开启和关闭自动变速器油路，可用于控制换挡阀及液力变矩器的锁止离合器锁止阀。开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、阀芯和回位弹簧等组成。如图3-40所示。3.执行元件125不通电通电图3-40开关电磁阀的工作原理汽车电子控制技术--中高职教学课件126（2）脉冲式电磁阀脉冲式电磁阀其作用是控制油路中油压的大小，它的结构与开关式电磁阀很相似，也是由电磁线圈、衔铁、阀芯等组成，如图3-41所示。图3-41脉冲式电磁阀的结构与工作原理示意图（2）脉冲式电磁阀图3-41脉冲式电磁阀的结构与工作原理127（3）选档指示器选档指示器如图3-42所示。一般设置在换挡杆旁边和仪表板上，有的是指针显示，有的用灯光显示，现在的车辆上灯光显示的最为普遍。图3-42换挡杆旁的选杆指示器（3）选档指示器图3-42换挡杆旁的选杆指示器128一、汽车不能行驶故障诊断流程如图3-43所示。情境五自动变速器常见故障与排除图3-43汽车不能行驶故障诊断流程一、汽车不能行驶情境五自动变速器常见故障与排除图3-43129二、自动变速器打滑故障诊断流程如图3-44所示。图3-44自动变速器打滑故障诊断流程图二、自动变速器打滑图3-44自动变速器打滑故障诊断流程图130三、换挡冲击大故障诊断流程如图3-45所示。图3-45换挡冲击大故障诊断流程三、换挡冲击大图3-45换挡冲击大故障诊断流程131四、不能升档故障诊断流程如图3-46所示。图3-46不能升档故障诊断流程四、不能升档图3-46不能升档故障诊断流程132五、升档过迟故障诊断流程如图3-47所示。图3-47升挡过迟故障诊断流程五、升档过迟图3-47升挡过迟故障诊断流程133六、无前进档故障诊断流程如图3-48所示。图3-48无前进档故障诊断流程图六、无前进档图3-48无前进档故障诊断流程图134七、无超速档故障诊断流程如图3-49所示。图3-49无超速档故障诊断流程图七、无超速档图3-49无超速档故障诊断流程图135八、无倒档故障诊断流程如图3-50所示图3-50无倒档故障诊断流程图八、无倒档图3-50无倒档故障诊断流程图136九、频繁跳档故障诊断流程如图3-51所示。图3-51频繁跳档故障诊断流程九、频繁跳档图3-51频繁跳档故障诊断流程137十、挂档后发动机怠速熄火故障诊断流程如图3-52所示。图3-52挂档后发动机怠速熄火故障诊断流程图十、挂档后发动机怠速熄火图3-52挂档后发动机怠速熄火故138十一、无发动机制动故障诊断流程如图3-53所示。图3-53无发动机制动故障诊断流程图十一、无发动机制动图3-53无发动机制动故障诊断流程图139十二、不能强制降档故障诊断流程如图3-54所示。图3-54不能强制降档故障诊断流程图十二、不能强制降档图3-54不能强制降档故障诊断流程图140十三、无锁止故障诊断流程如图3-55所示。图3-55无锁止故障诊断流程图十三、无锁止图3-55无锁止故障诊断流程图141十四、液压油易变质故障诊断流程如图3-56所示。图3-56液压油易变质故障诊断流程图十四、液压油易变质图3-56液压油易变质故障诊断流程图142一、汽车悬架的作用汽车悬架是指连接车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)的一系列传力装置，因此汽车悬架具有以下作用：1．承载即承受汽车各方向的载荷，这些载荷包括垂直方向、纵向和侧向的各种力。2．传递动力即将车轮与路面间产生的驱动力和制动力传递给车身，使汽车向前行驶、减速或停车。3．缓冲即缓和汽车和路面状况等引起的各种振动和冲击，以提高乘员乘坐的舒适性。除此之外，汽车的悬架对汽车车轮的定位有较大的影响，进而影响汽车行驶性能、操纵性能及乘坐的舒适性。如图4-1所示。第四部分：电子控制悬架系统情境一自动变速器概述一、汽车悬架的作用第四部分：电子控制悬架系统情境一自动变143图4-1汽车悬架图4-1汽车悬架144二、基本原理车辆在路上行驶时，车轮经过凸凹不平处就会受到冲击力，该力由悬架和车轮悬挂系统传递到车身上。汽车悬架的作用就是吸收并化解这个冲击力。一般说来，汽车悬架应分为悬架系统和减振系统这两部分。在这两个系统的共同作用下，可以达到下述使用要求：行驶安全性：保持车轮与路面接触，这对于保证制动和转向具有重要意义。工作安全性：保护汽车部件，使之不受过高的负荷。行驶舒适性：大大降低对乘员不利的负荷，避免损坏运载的精密货物。弹性元件是悬架中的“承载”元件，它将车轮悬挂与车身连在一起。轮胎和座椅的弹性对悬架起到补充作用。弹性元件有：钢质弹簧、充气/空气弹簧、橡胶/弹性体，或者是上述形式的组合。轿车上普遍采用钢质弹簧悬架，钢质弹簧采用的形式很多，但其中最普遍的是螺旋弹簧。如图4-2所示。二、基本原理145图4-2汽车悬架组成图4-2汽车悬架组成146

一、系统部件奥迪A8自适应空气悬架系统组成如图4-3所示。

情境二奥迪A8自适应空气悬架图4-3奥迪A8自适应空气悬架系统组成一、系统部件情境二奥迪A8自适应空气悬架图4-3奥1471.控制单元J197系统的核心部分就是这个控制单元，它安装在车内杂物箱的前方。该控制单元处理其他总线用户的相关信息以及个别的输入信号，处理后的重要结果就是用于启动压缩机、电磁阀和减振器的信号。2.减振支柱四个减振支柱的结构是相同的。1.控制单元J1971483.空气弹簧空气弹簧是封装式的，也就是说：它包在一个铝制缸体内。为了防止在这个缸体和可伸缩膜盒之间出现脏物，使用一个涨圈封锁住了活塞和缸体之间的区域。在售后服务中可以更换这个涨圈，但可伸缩膜盒不能单独更换。如有损坏，必须整体更换减振支杆。4.减振器采用的是双管式充气减振器，该减振器具有电动连续可调功能。活塞中的主减振阀是通过弹簧来预张紧的，在该阀的上面有一个电磁线圈，连接电缆通过中空的活塞杆通往外部。工作过程：减振的阻尼力大小主要是由该阀的液体流动阻力来决定的。流过该阀的液压油的阻力越大，减振的阻尼力也就越大。3.空气弹簧1495.空气供给总成空气供给总成安装在发动机舱内左前部，这样就可避免在乘员舱内产生噪音，而且还可以实现有效的冷却效果。因而这种布置可以延长压缩机的接通时司。从而提高调节的质量。工作过程：工作原理与四轮驱动车上使用的空气供给总成是一样的。为了防止压缩机过热，在必要时(气缸盖温度太高)空气供给总成会被切断。最大静态系统压力为16bar。5.空气供给总成1506.电磁阀体电磁阀体内包含压力传感器以及用于控制空气弹簧和蓄压器的阀。该电磁阀安装在车左侧的车轮罩衬板和A柱之间。7.蓄压器蓄压器安装在车辆左侧，行李箱地板和后消音器之间。6.电磁阀体151二、传感器1.压缩机温度传感器G290壳体内装有一个负温度系数(NTC)电阻。如图4-10所示。图4-10温度传感器二、传感器图4-10温度传感器1522.压力传感器该传感器浇铸在电磁阀体内，在外面是够不着的。压力传感器测量的是前、后桥减振支柱的压力或蓄压器内的压力。3.加速度传感器为了能使得车辆在任何行驶状态都能获得最佳的减振效果，就需要知道在这段时间内车身的运动情况（悬挂质量）和车桥部件（非悬挂质量）的特性。车身的加速度由三个传感器来测量。2.压力传感器1534.车身水平传感器G76,G77,G78,G289

传感器的结构和针脚布置与四轮驱动车上的是一样的。这四个传感器是完全一样的，但支架和连接杆是不同的（与在车的哪面和哪个轴上有关）。工作过程：这些传感器将接收叉形臂和车身之间的距离（也就是车身水平信息）传感器是以800Hz（四轮驱动车是以200Hz）的频率来工作的，这个频率足以确定非悬挂质量的加速度。4.车身水平传感器G76,G77,G78,G289154三、调节过程车身水平高度的变化是以轴来进行的，调节的是车左侧、右侧之间的的水平高度差（例如由单面加载引起的）。如图4-14所示。当车速低于35km/h时，优先使用蓄压器来作为能源来使用，但前提条件是：蓄压器和空气弹簧之间至少存在3bar的压力差。车身水平高度的变化过程：提升：先是后桥升高，然后前桥再升高。下降：先是前桥下降，然后是后桥下降。三、调节过程155图4-14车身高度调节图4-14车身高度调节156四、特殊工况的调节1.转弯转弯时，悬架的调节过程就被终止，转弯结束又接着进行调节。车辆是否在转弯可根据转向角传感器和横向加速度传感器的信号来判断。如图4-15所示。减振的阻尼力与因此可以有效地避免出现不必要的车身运动（如摇晃）。图4-15转弯调节四、特殊工况的调节图4-15转弯调节1572.制动过程减振阻尼调节过程主要ABS/ESP制动过程中,这样就可将汽车栽头和车身晃动减至最小。如图4-16所示图4-16制动过程2.制动过程图4-16制动过程1583.起步过程在起步过程中，车身的惯性会导致出现汽车栽头现象。由于减振阻尼力与当时的行驶状态相适应，这就可以将这种汽车栽头现象减至最小。4.“行驶前”和“行驶后”模式在车辆行驶前或点火开关接通前，与规定高度的偏差都会得到校正。操纵了车门、行李箱盖或15号接线时，该系统会被从休眠模式唤醒，进入“行驶前”模式。3.起步过程1595.休眠模式进入“行驶后”模式60秒后若仍无输入信号，系统就进入节能的“休眠”模式了。系统在2.5小时和10小时后会短时脱离“休眠”模式，以便再次检查高度状态。6.举升机模式举升机模式是通过车辆高度传感器信号和静止车辆停止运行的时间长度识别出来的。故障存储器内无故障存储。指示灯不指示这个模式状态。如图4-17所示5.休眠模式160图4-17举升机模式图4-17举升机模式1617.维修模式这种模式是不会被自动识别出来的。如果要使用千斤顶，必须先关闭自适应空气悬架，这时要操作CAR-SETUP菜单中的MMI控制按钮才行。有两种方法可以关闭这种模式：在MMI中设定（“Wagenhebermodus”就是千斤顶模式），或以超过15km/h的车速行驶。如图4-18所示图4-18举升机模式7.维修模式图4-18举升机模式1628.挂车模式当挂车与车辆完成电气连接后会被自动识别出来。使用SETUP按钮可以查询系统状态（即挂车模式现在是处于接通还是关闭状态），必要时可通过MMI控制按钮来激活该模式。9.底盘极低状态当底盘处于极低状态时（比正常高度低65mm,以上），指示灯和警报灯都会指示出这种情况。停车时间过长时就可能出现这种状态。如图4-19所示.8.挂车模式163图4-19底盘极低状态指示灯和警报灯报警图4-19底盘极低状态指示灯和警报灯报警16410.底盘极高状态当底盘处于极高状态时（比正常高度高50mm以上），警报灯会闪亮。在很重的载荷被卸下后就可能短时出现这种状态。如图4-20所示.图4-20底盘极高状态指示灯和警报灯报警10.底盘极高状态图4-20底盘极高状态指示灯和警报灯16511.应急运行状态如果识别出系统部件故障或信号故障，一般来说就无法保证系统功能的可靠性了。根据故障的严重程度，会启动一个应急运行程序。故障会存入故障存储器。组合仪表上的警报灯会点亮。应急状态是为了保证行驶稳定性，这样可避免悬架过软。当悬架的调节功能完全失效时，该系统就会被中断供电，于是悬架就呈“硬”状态。11.应急运行状态166一、轮胎气压对轮胎的影响1.正确的轮胎压力（如图5-1所示）如果轮胎压力正确的话，那么轮胎的整个滚动面就都压在路面上滚动，因而轮胎的纹槽磨损得很均匀，并且可获得最大的附着力，正确的轮胎压力有如下好处：（1）轮胎可以行驶更多的里程（2）制动距离最小（3）提高转弯稳定性（4）最佳的行驶舒适性第五部分：轮胎压力监测系统

情境一轮胎压力监测系统概述一、轮胎气压对轮胎的影响第五部分：轮胎压力监测系统

情境一167图5-1轮胎压力正常图5-1轮胎压力正常1682.轮胎压力过高（如图5-2所示）如果轮胎压力过高，那么就只有滚动面中部能有效地传递动力，其缺点如下：（1）胎面纹槽磨损不均匀（2）轮胎寿命缩短（3）行驶舒适性变差图5-2轮胎压力过高2.轮胎压力过高（如图5-2所示）图5-2轮胎压力过高1693.轮胎压力过低（如图5-3所示）如果轮胎压力过低，那么轮胎中部就会轻微向上隆起，因而就只有外侧表面能将动力有效地传递到路面上了，其缺点如下：（1）轮胎会过热，会损坏轮胎结构（2）制动距离增大（3）轮胎寿命缩短图5-3轮胎压力过低3.轮胎压力过低（如图5-3所示）图5-3轮胎压力过低170二、影响轮胎气压的主要因素轮胎的体积基本上是保持不变的，因此轮胎内温度的变化就会直接影响到轮胎的压力。温度每变化10°C，轮胎压力就会升高或降低约0.1bar。如图5-4所示。轮胎压力过低经常是造成轮胎损坏的原因:如果轮胎压力在较长一段时间内一直很低，那么由于轮胎的碾压，轮胎内部的温度就会升高，这就可能损坏轮胎的结构，如果轮胎的结构受到较大的损伤，就会导致轮胎彻底损坏。二、影响轮胎气压的主要因素171图5-4不同温度下轮胎压力图5-4不同温度下轮胎压力172三、轮胎监控显示系统（RKA）

（RKA）是ABS控制单元中的一个软件模块，它分析ABS-数据，并可识别出某一车轮的轮胎压力发生了改变。司机亲自输入正确的轮胎压力规定值，按压按钮后，该系统就会在一个自学习过程中将这个输入值存储起来。如图5-5所示。所有轮胎压力监控系统都有如下功能：

1.持续监控当前的轮胎压力，并将该压力值与参考值作对比。

2.所有这些系统都可以发出轮胎压力警报。三、轮胎监控显示系统（RKA） 173图5-5轮胎监控显示系统（RKA）图5-5轮胎监控显示系统（RKA）174四、轮胎气压监控系统分类1.有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)这种轮胎压力监控系统上装有车轮电控装置、用于无线传输车轮电控装置传感器数据的天线及一个控制单元。司机亲自输入正确的轮胎压力规定值并将该值存储到轮胎压力监控系统中。如图5-6所示。四、轮胎气压监控系统分类175图5-6有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)图5-6有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统(RDK)1762.没有车轮位置识别功能的轮胎压力监控系统