汽车底盘和车身电控技术教学案

./XX生物机电职业技术学院学期授课计划教研室主任签字系主任签字2011年上期教师熊少华课程汽车底盘及车身电控技术专业班级汽修313班、314班、315班、316班顺序授课章节的内容摘要时数教具目的与要求教法§1汽车电控技术概述挂图实物熟悉汽车电控系统的结构组成,掌握其工作原理与故障检测排除方法。1§1—1汽车电控技术的发展2讲授§1—2汽车电控技术在汽车上的应用§2汽车自动变速器2§2－1自动变速器概述2讲授3§2－2液力传动装置24～5§2－3行星齿轮变速器35～6§2－4液压控制系统3讲授7实习一自动变速器结构拆装2实训8§2－5电子控制系统29实习二自动变速器的检测与维修2实训§3汽车防抱死制动系统10§3–1概述211§3–2防抱死制动系统的元件及工作原理2讲授12§3–3典型的ABS控制系统213实习三防抱死制动系统的结构与检修2实训14§3–4汽车驱动防滑转电子控制系统的结构及工作原理215§3–5驱动防滑转电子控制系统的检修2§4悬架控制系统讲授16§4－1概述2§4－2悬架控制系统结构及工作原理17§4－3悬架综合控制系统2讲授§5汽车转向控制系统18§5－1电控动力转向系统2讲授19§5－2电控动力转向系统的检修2§6汽车空调系统20§6－1汽车空调系统的组成与分类221§6－2空调制冷系统的工作原理2讲授22§6－3汽车空调系统的主要控制部件223实习四空调系统各部件的拆装与检修2实训24§6－4汽车自动空调系统225§6—5汽车空调系统的检修226实习五空调系统的检修2实训§7汽车电动座椅与电动后视镜27§7—1汽车电动座椅与自动座椅2讲授注：以2节课为单位撰写授课计划XX生物机电职业技术学院学期授课计划教研室主任签字系主任签字2011年上期教师熊少华课程汽车底盘及车身电控技术专业班级汽修313班、314班、315班、316班顺序授课章节的内容摘要时数教具目的与要求教法28§7—2汽车电动后视镜2挂图实物29实习六汽车电动座椅与电动后视镜的检修2实训§8电动车窗、天窗和雨刮系统30§8－1汽车电动车窗2讲授31§8－2汽车电动天窗2§8－3风窗雨刮及洗涤转置32实习七电动车窗、天窗和雨刮系统的检修2实训§9汽车中控门锁与防盗系统33§9－1中控门锁与门锁遥控系统2讲授§9－2汽车防盗系统34实习八汽车中控门锁与防盗系统的检修2实训§10汽车行驶安全系统35§10－1电控安全带系统236§10－2安全气囊系统2§10－3汽车电子防撞系统§11汽车灯光控制系统37§11－1汽车灯光照明系统及检修2讲授§11－2汽车灯光信号系统及检修§12汽车巡航与导航控制38§12－1汽车巡航控制系统2讲授39§12－2汽车导航控制系统2§13车载网络系统40§13－1车载网络系统的原理241§13－1车载网络系统的检修242实习九车载网络系统的检修2实训复习2机动2课时分配其中总课时讲授实习机动8462184注：以2节课为单位撰写授课计划本计划一式三份本计划一式三份任课教师一份教研室主任一份系〔部主任一份XX生物机电职业技术学院学期授课计划学期2011年上学期课程名称汽车底盘及车身电控技术班级汽修313班、314班、315班、316班任课教师熊少华计划制定熊少华教研室主任系主任教学院长2011年2月21日授课计划说明共4页第4页教学大纲汽车底盘及车身电控技术制订人熊少华使用教材汽车底盘电控技术汽车车身电控技术编写人赵良红张俊参考用书汽车电控技术汽车车身电子控制系统维修技术各学期课时分配第一学期总课时84备注2010—2011学年度第二学期汽车底盘与车身电控技术教案课程代码：系部：车辆工程系专业：汽车运用教研室：汽车任课教师：熊少华XX生物机电职业技术学院第一章自动变速器第一节液力变矩器一、普通液力变矩器

〔一液力变矩器的结构

普通液力变矩器的结构如图9-la所示,由涡轮2、泵轮3和导轮4组成。涡轮与泵轮均为圆盆状,导轮为扇叶状。这种液力变矩器具有涡轮、泵轮和导轮三个元件,称为三元件液力变矩器或普通液力变矩器。这些轮统称为工作轮或叶轮。叶轮由铝合金精密铸造而成或由冷轧钢板冲压成形。冲压成形的叶轮内壁上的叶片采用铆接〔可拆式或焊接〔焊接式工艺制成。

可拆式液力变矩器虽然维修方便,但是平衡精度不高,特别是拆修后平衡精度更难保证,因此仅适用于转速较低、动平衡精度要求不高的载货汽车。发动机转速高、平衡精度要求高的小轿车,目前普遍采用焊接式液力变矩器传递扭矩。虽然焊接式液力变矩器不能分解检修,一旦出现故障就需要换总成,但由于其零部件焊接牢固,实用证明极少出现故障。

三元件液力变矩器与液力偶合器的主要区别在于：在涡轮与泵轮内部增设了一个引导液体流向且固定不动的导轮,从而能够增大涡轮的输出扭矩。〔二液力变矩器工作原理

液力变矩器是以自动变速器油液ATF〔以下简称传动液为工作介质来传递发动机扭矩的。

〔三液力变矩器增扭原理

液力变矩器具有增大原始输入扭矩的功能,即传递到变速器的扭矩可以大于发动机输入液力变矩器的原始输入扭矩。实现这一功能的关键在于液力变矩器比液力偶合器增设了固定不动的导轮。二、综合式液力变矩器〔二综合式液力变矩器工作原理

1>当泵轮与涡轮的转速差很大时,如图9-6a所示,由于泵轮叶片外缘与涡轮叶片外缘的压力差很大,因此沿涡轮叶片内缘流出的液流速度A很高。速度A在涡轮速度〔即传动液ATF圆周运动速度B的影响下,其方向发生偏移,使传动液按合成速度C方向流向导轮并冲击导轮叶片前面〔靠旋转方向一面。如果导轮不动,那么导轮叶片就会使液流改变方向冲击泵轮叶片背面,促使泵轮旋转,从而增大扭矩。2>当泵轮与涡轮的转速差小时,如图9-6b所示,一方面是涡轮旋转速度B增大,另一方面由于泵轮叶片外缘与涡轮叶片外缘的压力差减小,因此沿涡轮叶片内缘流出的液流速度A减小,传动液将按合成速度C方向流向导轮并冲击导轮叶片前端的背面。如果导轮不动,那么传动液将产生涡流,阻碍传动液顺利流动,从而造成不必要的能量损失,降低变矩器的传动效率。如果此时导轮能够自由旋转,传动液ATF便能顺利回流到泵轮,能量就不会损失。由此可见,将导轮通过单向离合器固定在变速器壳体上,是提高液力变矩器的传动效率的方法之一。第二节行星齿轮机构一、行星齿轮机构的结构

在齿轮机构中,至少有一个轴线可以绕共同的固定轴线转动的齿轮机构称为行星齿轮机构。最简单的行星齿轮机构由太阳轮1、内齿圈2、行星架3、行星轮4和行星轮轴5组成.

二、行星齿轮机构的运动规律众所周知,平行轴式齿轮变速机构传动比的计算公式为：

i=主动轮转速/从动轮转速=从动轮齿数/主动轮齿数三、行星齿轮机构变速原理

由运动规律方程式

n1+αn2-<1+α>n3=0

可见,将太阳轮、内齿圈和行星架三者中的任意元件与主动轴相连作为输入主动件,第二元件与被动轴相连作为输出从动件,再将第三元件强制固定〔称为制动使其转速为零或约束其运动使其转速为某一定值,则整个轮系就能以一定的传动比传递动力,实现不同档位速度的变化。三。行星齿轮变速机构〔一辛普森式特点：1前后排共用一个太阳轮2前排齿圈与后排行星架固定〔二拉维娜式特点：1前后排共用一个行星架和长行星轮2前后排共用一个齿圈〔三CR-CR式特点：1前齿圈与后排行星架相连2后齿圈与前排行星架相连第三节换档执行机构一、制动器

1、结构2、工作情况

二、离合器1、结构2、工作情况

三、单向离合器1、结构2、工作情况第十章自动变速器液压控制系统第一节液压传动装置一.作用：

〔1泵油并调节油路压力,〔2向换档执行元件提供压力油以控制档位变化,〔3控制液力变矩器的锁止及其ATF油的冷却,〔4控制各摩擦表面的润滑。二.组成：油泵、阀板总成、散热器、控制管路、ATF油滤清器。三.换档控制原理将节气门开度信号、车速信号、换档控制手柄的位置信号等转变成液压信号,利用液压传动原理,由液控装置向执行元件输送压力油,使其工作,以得到不同的档位。四.结构：

1.油泵：齿轮式叶片式转子式油路图第二节阀体总成

阀板由很多液压阀组成,高度集成在一起,形成一个总成,对于纯液压控制式AT,根据阀所起作用的不同,可以将阀分为下列四类：

油压调节类

换档控制类

换档品质优化类

变矩器控制类1.油压调节类

这些阀能产生各种油压。

主要有主调阀、副调阀、减压阀、节气门阀、速控阀等。

主调阀：

将油泵产生的液压调节后形成主油路压力Pm,作为整个液压系统中各阀的基础液压,可通过主油路压力检测口测量Pm。

Pm的大小与控制手柄的位置、节气门的开度和车速有关。

发动机怠速,前进档位时：Pm=4-10kg/cm2,

倒档位时：Pm=6-15kg/cm2。副调阀：

将主油路压力Pm调节为控制液力变矩器的液压Pt,同时保证齿轮变速器内部各摩擦点的润滑。

Pt的大小随车速和节气门开度的变化而改变。当发动机怠速运转,车辆低速行驶时,为防止功率损失,Pt=0.2kg/cm2,当高速、大负荷时,油压升高。减压阀：

对主油路卸压,防止油压过高,损坏液压装置和换档执行元件。节气门阀：

产生与节气门开度相对应的油压,即节气门油压Pa,这是变速器控制换档的基本信号之一,由加速踏板通过拉线控制该阀的驱动凸轮,使阀移动工作。〔调节油压随节气门开度增大而提高倒档时,油压调至最大。

速控阀〔调速器：

产生与车辆行驶速度相对应的油压,即速控油压Pv,作为控制换档和控制液力变矩器锁止的基本信号之一。〔调节油压随车速提高而降低2.换档控制类手动阀：

产生与换档控制手柄位置相对应的油路,将主油路液压通往其它阀或直接通往换档执行元件。换档阀：

控制通往换档执行元件和其它换档阀的液压

一般有1-2档换档阀、2-3档换档阀和3-4档换档阀三个。每个换档阀的两端同时受Pa与Pv两个液压的作用,当向上的力大于向下的力时,由低档升为高档,如1-2档换档阀。换低档柱塞：

产生强制降档的油路,受节气门阀凸轮的控制。当节气门开度大于85%时,凸轮使换低档柱塞打开强制降档的油路,使换档阀向低档位移动。3.变矩器控制类

锁止信号阀：

由速控液压驱动,产生锁止信号,将信号传递给锁止中断阀。

锁止中继阀：

由锁止液压信号驱动,改变液力变矩器中ATF油的流动方向,使锁止离合器结合。机油散热旁通阀：根据ATF油的温度调节通往散热器的流量。4.换档品质控制装置

1、缓冲阀

改变油压上升和下降的速度,以改善换档品质。2、顺序阀：使双活塞换执行元件的小活塞先工作,大活塞后工作,以提高响应速度,同时减小换档冲击。3、蓄压器〔储能减振器：减缓换档执行元件油压上升的速度,以减小换档冲击。自动变速器电子控制系统

第一节电子控制系统的功用与组成一、电子控制系统的组成各型自动变速器电子控制系统都是由传感器〔包括控制开关、电子控制器〔ECTECU和执行器三部分组成。不同型号或不同年代生产的自动变速器,其电子控制系统采用的传感器或控制开关不尽相同,常用的传感器与控制开关有节气门位置传感器、车速传感器、水温〔冷却液温度传感器、换档规律选择开关〔驱动模式选择开关、超速O/D开关、空档启动开关、制动灯开关等等。执行器有No.1电磁阀、No.2电磁阀和No.3电磁阀。二、电子控制系统的功能电控自动变速器电子控制系统的主要功能有自动控制换档、失效保护和故障自诊断。〔1自动控制换档功能,是指电子控制系统根据汽车车速和发动机负荷变换,自动控制变速器换档时机和液力变矩器锁止时机,使汽车获得良好的动力性和燃油经济性。〔2失效保护功能,是指电子控制系统的部分重要部件〔如电磁阀、车速传感器或其线路失效时,控制系统能继续控制变速器排入部分档位,使汽车继续行驶。〔3故障自诊断功能,是指车速传感器和电磁阀等控制部件或其线路发生故障时,控制系统能将故障部位编成代码存储在存储器中,以便维修时参考；与此同时,还将控制超速切断指示灯〔"O/DOFF"LAMP闪烁输出故障代码。第二节电子控制系统控制部件的结构原理一、传感器与控制开关〔一节气门位置传感器TPS在选装电控自动变速器的电控系统中,节气门位置传感器的功用是将发动机负荷〔对应于节气门开启角度转换为电压信号输入ECTECU,作为确定变速器换档时机〔换档点和变矩器锁止时机的主要信号之一。〔二车速传感器VSS在自动变速控制系统中,车速传感器VSS的功用是产生频率与车速成正比的信号电压,并输入ECTECU作为确定变速器换档时机和变矩器锁止时机的主要信号之一。车速传感器一般都采用磁感应式和舌簧开关式。〔三换档规律〔驱动模式选择开关在装备自动变速器的汽车上,发动机节气门开度与车速〔或变速器输出辆转速之间的关系,称为换档规律或驱动模式。〔四超速〔O/D开关在丰田〔TOYOTA、本田〔HONDA和日产〔NISSAN等电控自动变速器汽车上设有一个O/D开关,又称为超速开关或O/D总开关,其功用是控制自动变速器能否升到超速档〔O/D档。〔五空档启动开关NSW空档启动开关NSW〔NeutralStartSwitch是一个由选档操纵手柄控制的多位多功能开关。〔六制动灯开关制动灯开关安装在制动踏板下面的支架上。当驾驶员踩下制动踏板时,制动灯开关接通,制动灯发亮,并从制动灯开关信号输入端子STP〔或BK向ECTECU输入一个高电平〔电源电压信号。ECTECU从STP〔或BK端接收到高电平信叼时,便知已经使用制动,立即发出解除液力变矩器锁止指令,使锁止离合器分离。其目的是在车轮抱死制动时,防止发动机突然熄火。〔七驻车制动灯开关驻车制动灯开关又称为停车制动灯开关,受驻车制动手柄控制。当驻车制动手柄放松时,停车制动开关断开,制动报警灯熄灭,电源电压经制动报警灯从驻车制动灯开关信号输入端子PKB向ECTECU输入一个高电平〔12V信号。ECTECU接收到这一信号后,在起步和换档时,将控制减少车尾的下坐量。当驾驶员拉紧驻车制动手柄制动时,停车制动开关接通,制动报警灯发亮,ECTECU的PKB端将接收到一个低电平〔OV信号,此信号告知ECTECU驻车制动手柄已经拉紧。二、执行器执行器的功用是根据ECTECU的控制指令,完成自动换档动作和动力传递任务。电子控制自动变速系统的执行器包括电磁阀和液压控制系统的换档阀、换档离合器与制动器、变速齿轮机构、锁止信号阀、锁止继动阀、锁上离合器等等。就电子控制系统而言,其执行器是电磁阀。在电子控制系统工作过程中,电磁阀接受电子控制器的控制指令后,再控制液压控制系统各执行器完成自动换档和动力传递任务。三、电子控制器ECTECU电子控制式自动变速器的电子控制器又称为变速器电控单元,英文字母缩写为ECTECU,其特点如下：〔1硬件结构与发动机ECUXX小异ECTECU硬件的结构与其他电控系统XX小异,也是由电源电路、输入输出电路、接口I/O电路、单片微型计算机和自诊断电路等组成。〔2独立安装或与其它ECU组合安装ECTECU的装配形式有两种,一种是独立安装,如丰田佳美、赛利卡、卡罗拉、克雷西达等轿车自动变速器；另一种是发动机ECU组合成一体,称为发动机和变速器ECU或主ECU〔通常简称ECU,如丰田凌志、皇冠、科罗纳轿车自动变速器。第三节自动变速系统的控制过程一、换档规律换档规律又称为驱动模式,电控自动变速系统常用的换档规律有普通型NORM〔NormalMode,动力型PWR〔PowerMode和经济型ECON〔EconomyMode三种。〔一普通型换档规律〔二动力型换档规律〔三经济型换档规律二、控制电路自动变速器型号不同,其控制电路也不相同,ECTECU各接线端子的代号及其含义如下：〔1+B：ECTECU备用电源端子。〔2IG：ECTECU电源端子。〔3STP〔或BR：制动信号输入端子。〔4PWR：换档规律〔驱动模式选择开关信号输入端子。〔5IDL：节气门位置传感器TPS怠速触点闭合信号输入端子。〔7OD1：超速与锁止解除信号输入端子。〔8OD2：超速切断信号输入端。〔9GND：ECU搭铁端子。〔10DG〔或ECT故障自诊断测试触发端子。〔11PKB：驻车制动信号输入端子。〔12SP1、SP2：No.1、No.2车速传感器信号输入端子。〔13SP1、SP2：No.1、No.2车速传感器信号输出端子。〔14L、2、N：空档启动开关信号输入端子。三、控制过程在装备自动变速器ECT的汽车上,行星齿轮变速机构自动换档和液力变矩器自动锁止只有在汽车前进时才能实现,在"R"、"P"和"N"时,变速器为纯机械控制而非电子控制。四、自动变速器换档时机的控制换档包括升档和降档,换档时机又称为换档正时、换档点或变速点。五、液力变矩器的控制液力变矩器锁止时机控制又称为锁止正时控制。锁止正时就是何时使变矩器锁止,将发动机动力直接传动到变速器,从而提高传动效率和改善燃油经济性。〔一液力变矩器锁止时机的控制〔二液力变矩器解除锁止状态的控制六、超速档行驶的控制自动变速器超速档的传动比较小,发动机转速比直接档行驶时约低三分之一,不仅发动机油耗降低,而且噪声和磨损减小,因此在平坦良好的路面上小负荷行驶时,应当使用超速档行驶。在装备自动变速器的汽车上,仅当超速O/D开关接通〔即O/D按钮置于ON位置0、且选档操纵手柄置于D位时,汽车才有可能升档到超速档行驶。七、失效保护控制车速传感器和电磁阀是ECT电控系统的重要部件。当电磁阀或车速传感器及其电路出现故障时,ECTECU将利用其备用功能,配合选档操纵手柄和手控阀工作,使汽车继续行驶到维修站进行维修,此功能称为失效保护功能。自动变速系统故障诊断与排除第一节自动变速系统故障自诊断测试一、检查传动液ATF油位检查ATF油位的方法如下：〔1将车辆停放在平坦地面上并拉紧驻车制动器。〔2启动发动机怠速运转。〔3踩下制动踏板,将档位从"P"位拨到"L"位,使传动液油温达到正常工作温度〔70-80℃,然后拨回到"P"位；〔4拉出变速器量油尺并将其擦试干净,然后再将量油尺全部插入套管中；〔5将量油尺拉出,检查油位是否处于量油尺上的"HOT"范围内。注意：量油尺上有"COOL〔冷"、"HOT〔热"两个刻度范围。"HOT"刻度范围才是标准范围；油位降低应当添加规定品牌的传动液,加油切勿过量,油位不得超出"HOT"范围的最高刻度。在检查油位的同时,还应检查传动液质量。如果传动液有焦味〔烧焦的气味或发黑,则应更换新品二、读取故障代码丰田汽车自动变速控制系统既可用故障测试仪检测,也可用人工方法进行诊断测试。利用人工操作读取故障代码的方法有诊断插座跨接式和按键屏幕式两种。诊断插座跨接式的自诊断测试方法是：跨接诊断插座上相应的接线端子,利用组合仪表盘上的O/DOFF指示灯闪烁来读取故障代码。按键屏幕式自诊断测试方法是：通过操纵仪表盘显示屏上的某些按键来读取故障代码。〔一利用诊断插座跨接式读取故障代码1．检查O/DOFF指示灯2．读取故障代码利用诊断插座跨接式读取故障代码的具体方法如下：〔1接通点火开关〔点火钥匙转到ON位置,但不启动发动机；〔2将O/D开关按钮置于ON位置〔注：仅当O/D开关按钮置于ON位置时,ODOFF指示灯才能向驾驶员发出报警信号和显示故障代码；〔3用跨接线将诊断插座〔参见发动机控制技术部分图7-6所示上的诊断触发端子"TE1"与"E1"〔或"ECT"与"E1"跨接；〔4根据仪表盘上O/DOFF指示灯的闪烁规律读取故障代码。〔5故障代码读取完毕,拆下跨接线,盖好诊断插座护盖,断开点火开关。三、检查调整节气门拉索位置进行此项检查的目的是检查发动机负荷信号是否适当的传递到节气门阀。四、检查空档启动开关自动变速系统空档启动开关的功能是否正常,可按下述方法进行检查：当选档操纵手柄从"N"位换入其他位置时,检查变速器能否平稳而精确的换入相应的档位,同时查看档位指示灯能否正确指示选择位置。如果选档操纵手柄在"P"或"N"位以外的位置时,发动机仍能启动,那么就必须检修或更换空档启动开关。第二节自动变速系统控制部件的检修各型汽车自动变速系统控制部件的检修标准不尽相同,但检修方法基本相同。下面以丰田汽车电控自动变速系统控制部件的检修为例说明其检修方法。鉴于篇幅所限,机械部件的检修本书不再介绍。检修电控系统控制部件时,必须使用阻抗大于10kΩ/V的万用表,最好使用数字式万用表,以免损坏电子元件。一、车速传感器的检修〔一No.2车速传感器的检修〔1检测断路和短路故障传感器信号线圈有无断路或短路故障,可以检测其电阻值进行判断。〔2检测搭铁故障检测传感器线圈有无搭铁故障时,将万用表的一只表笔连接传感器插座上任意一个端子,另一只表笔连接传感器壳体,正常阻值应为无穷大。〔3检查传感器功能检查传感器功能时,将万用表档位转换开关拨到交流电压档,两只表笔分别连接传感器插座。转动传感器,产生1V左右信号电压。〔二No.1车速传感器的检修二、电磁阀的检修〔一No.1、No.2电磁阀的检修〔1检测No.1、No.2电磁阀断路和短路故障〔2检查No.1、No.2电磁阀的功能〔3检查No.1、No.2电磁阀的密封性能〔二No.3、No.4电磁阀的检修〔1检测No.3、No.4电磁阀断路和短路故障〔2检查No.3、No.4电磁阀的功能自动变速系统的故障诊断表故障诊断表又称为故障片兆表,利用故障诊断表能够比较容易的排除故障。对于疑难故障的检查诊断,应当按照故障诊断表进行。不同三稼编制的故障诊断表各有特色。如丰田、日产公司将可能产生故障的各种原因按可能性大小由小到大编成号码排列。使用故障诊断表时,根据表中所列故障现象和产生故障的可能原因,按表中号码顺序以及有关说明查找故障部位即可,必要时再更换相应的零部件。丰田公司将故障诊断表分成三部分,第一部分为电控系统控制部件及其线路的检修内容,如表12-5所示；第二部分为车上检修内容,如表12-6所示；第三部分为车外检修〔即ECT分解检修内容,如表12-7所示。使用时注意以下几点：〔1表中带"*"号的电路可用故障诊断测试仪进行检查；〔2在进行自诊断测试时,如显示代码为正常代码而故障依然存在,则应根据故障诊断表按规定顺序进行检查；〔3检查排除故障时,首行检查第一部分,如第一部分列出的控制部件及其线路全部正常,则进行第二或第三部分检查。如第一部分至第三部分列出的部件及其线路都正常,但故障依然存在,则需检查或更换ECTECU；〔4检修完毕应进行道路试验或其他试验,确认系统工作良好。第三节自动变速器的测试二、机械系统测试机械系统测试包括失速试验、延时试验、油压试验和道路试验等等。通过机械系统测试,可以较为准确地判定机械系统故障发生部位。〔一失速试验试验方法如下：〔1用三角木塞住前、后车轮；〔2拉紧驻车制动器；〔3左脚用力踩住制动踏板；〔4启动发动机并预热；〔5将选档手柄拨到"D"位,右脚迅速将加速踏板踩到底,此时读取失速〔涡轮转速为0时的发动机转速〔失速转速应当符号规定值。注意：在发动机转速达到失速转速之前,如车轮移动,应立即放松油门停止试验,以免发生危险。〔6"D"位试验后,再拨到"R"位进行相同方法试验。〔二延时试验〔1拉紧驻车制动器,启动发动机并预热；〔2检查发动机怠速转速是否符合规定值；〔3将选档手柄从"N"位拨到"D"位,与此同时,用秒表测量从开始换档至感觉到震动的时间。平均延时时间应当少于1s。〔4用相同方法测量将选档手柄从"N"位拨到"R"位时的平均延时时间应当少于1.5s。〔三油压试验〔四道路试验三、电控系统测试在某些装备电控自动变速系统的汽车上,通过检测诊断插座上相应端子之间信号电压,可以检查电控系统的主要控制信号。〔一检查节气门位置信号〔二检查制动信号〔三检查换档档位信号第二章防抱死制动系统第一节防抱死制动的基本理论〔一制动器制动力Fμ制动器制动力Fμ是在车轮周缘为了克服制动器摩擦力矩所需施加的力。〔二附着力FФ轮胎-道路附着力简称附着力FФ,是地面阻止车轮滑动所能提供的切向反作用力的限制值。〔三地面制动力Fx地面制动力Fx是轮胎与地面之间的摩擦力,是使车轮制动而减速行驶的外力,方向与汽车行驶的方向相反。〔一车轮滑移率及影响因素当汽车匀速行驶时,实际车速V〔即车轮中心的纵向速度与车轮速度Vw<即车轮滚动的圆周速度>相等,车轮在路面上的运动为纯滚动运动。然而,当驾驶员踩下制动踏板后,在制动器摩擦力矩的作用下,车轮的角速度减小,实际车速与车轮速度之间就会产生一个速度差,轮胎与地面之间就会产生相对滑移。〔二车轮滑移率S与附着系数Ф的关系汽车纵向、侧向附着系数对滑移率又很大影响。实验证明,在地面附着条件差〔例如在冰雪路面上制动的情况下,由于道路—附着力很小使可以得到的最大地面制动力减小,因此在制动踏板力〔或制动分泵压力很小时,地面制动力就会达到最大附着力,车轮就会抱死滑移。第二节防抱死制动系统的组成与类型防抱死制动系统是一种主动安全装置,其英文名称是Anti-lockBrakingSystem〔防锁死制动系统或Anti-skidBrakingSystem〔防滑移制动系统,缩写为ABS。电子控制防抱死制动系统在汽车原有制动系统的基础上,增设了一套电子控制装置,其功用是：在汽车制动过程中,自动调节车轮的制动力,防止车轮抱死,从而获得最佳制动性能〔提高方向稳定性,增强转向控制能力,缩短制动距离,减少交通事故。防抱死制动系统〔ABS是根据车轮转动情况,随时调节制动压力来防止车轮抱死滑移。尽管各型ABS的结构各不相同,但是在常规制动装置的基础上,增设传感器,电子控制器〔ABSECU和执行器组成,如图13-1所示。防抱死制动系统的优点缩短制动距离；保持汽车制动时的方向稳定性；保持汽车制动时的转向控制能力；减少汽车制动时轮胎的磨损；减少驾驶员的疲劳程度。防抱死制动系统的类型〔一按结构形式分类按ABS制动压力调节器和制动主缸的结构形式分为分离式和整体式两种。〔二按车轮控制方式分类电子控制防抱死制动系统控制车轮的方式分为"轴控式"与"轮控式"两种。〔三按控制通道和传感器数量分类〔四按控制车轮数量分类第三节防抱死制动系统控制部件的结构原理一。车轮速度传感器作用：其功能是检测车轮转速,并转换为电信号输入ABSECU,用以计算车轮的圆周速度。类型：轮速传感器有磁感应式和差动霍尔效应式两种。目前普遍采用磁感应式,由传感器和齿圈转子组成。传感器为静止部件,安装在车轮附近的静止部件〔如转向节、半轴套管、悬架构件等等上,不随车轮转动。传感器由永久磁铁、信号线圈〔感应线圈、磁头等组成。信号转子为带齿的圆环,又称为齿圈转子,安装在与车轮一同转动的部件〔如轮。半轴上。二。减速度传感器功用：检测汽车的减速度大小,并转换为电信号输入ABSECU,以便判别路面状况并采取相应的控制方式。汽车在高附着系数路面上制动时,减速度很大；在低附着系数路面上制动时,减速度很小,ABSECU根据减速度传感器信号即可判断路面状况。光电式减速度传感器工作原理

a元件位置b透光时c遮光时水银式减速度传感器结构原理

a整体结构b减速度小时c减速度大时水银式减速度传感器的结构如图13-3所示,由玻璃管和水银组成。三。ABS电子控制器简称ABSECU或ABS的控制中心主要功用是接收轮速传感器、减速度传感器信号和各种控制开关信号,根据设置的控制逻辑,通过数学计算和逻辑判断后输出控制指令,控制制动压力调节器调节制动分泵的制动压力。〔一输入电路轮速传感器输入电路由低通滤电路和整形放大电路等组成,功用是对轮速传感器输入的交变电压信号进行处理,并将模拟信号转变为数字信号输入中央处理单元CPU。〔二计算电路计算电路是ABSECU的核心,主要由微处理器构成。〔三输出放大电路输出放大电路的主要功用是将CPU输出的数字信号〔如控制力升高、保持、降低信号转换成模拟信号,通过功率放大器驱动执行器工作,向执行器〔各电磁阀提供大小不同的控制电流〔丰田与博世ABS三位三通电磁阀分别为0A、2A、5A,实现制动压力"升高"、"保持"或"降低"的调节功能。〔四安全保护电路安全保护电路由电源监控、故障失忆、继电器驱动和ABS指示灯驱动电路等组成。其主要功用是接收蓄电池〔或发电机的电压信号,监控电源电压是否在稳定范围内,同时将12V或14V电源电压转换为ECU工作需要的5V电压。四。制动压力调节器是ABS的执行器,由电磁阀、储液器和回液泵电动机组成。制动压力调节器设在制动总泵与车轮制动分泵之间,主要功用是根据ABSECU的控制指令,自动调节制动分泵的制动压力。〔一制动压力调节器的类型根据动力来源分为液压式和气压式两种。根据总体结构分为整体式和分离式两种。根据调压方式分为流通式和变容式两种。〔二三位三通电磁阀三位三通电磁阀的结构电磁阀是制动压力调节器的主要部件,通过电磁阀动作便可控制制动压力"升高""保持""降低"。三位三通电磁阀工作情况三位三通电磁阀的工作状态由ABSECU通过控制电磁线圈中流过电流的大小进行控制。〔三两位两通电磁阀两位两通电磁阀的结构两位两通电磁阀工作情况当电磁线圈未通电时,在复位弹簧弹力作用下,活动铁心带动顶杆和限位杆下移复位,直到限位杆与缓冲垫圈相抵为止。顶杆下移时,球阀随之下移,使电磁阀阀门处于开启状态,制动液从进液口经球阀阀门、出液口流出。当电磁线圈有电流通过时,活动铁心产生电磁吸力,压缩复位弹簧并带动顶杆一起上移,顶杆将球阀压在阀座上,电磁阀阀门处于关闭状态,进液口与出液口之间的制动液通道关闭。〔五制动压力调节器工作情况1、常规制动〔ABS不工作时制动压力调节器工作情况汽车正常行驶或常规制动时,制动压力调节器工作状态如图13-4所示。在ABSECU控制下,电磁阀和电动泵均不通电,三位三通电磁阀在回位弹簧作用下,进液阀打开,回液阀关闭。进液阀打开将制动总泵与制动分泵之间的油液管路构成通路；回液阀关闭将制动分泵与储液器之间的油液管路关闭。2、紧急制动〔ABS工作时制动压力调节器工作情况在紧急制动过程中,当四个车轮中的任意一个趋于抱死时,制动压力调节器就会根据ABSECU的控制指令,通过调节该车轮制动分泵的制动液压力"降压"、"保压"或"升压"来达到防抱死制动的目的。降压时制动压力调节器工作情况保压时制动压力调节器工作情况升压时制动压力调节器工作情况储液器与电动回液泵储液器又称为储液罐,分为低压储液器和高压储液器两种,分别与不同形式的制动压力调节器配用。储液器与电动回液泵的结构低压储液器内设一个活塞和弹簧。电动回液泵又称为电动泵或回液泵,由永磁式直流电动机与柱塞泵组成。储液器与电动回液泵工作原理在ABS工作过程中,当需要制动压力降低时,制动压力调节器的回液阀打开,具有一定压力的制动液就会从制动分泵经制动压力调节器的回液阀流入储液器和柱塞泵。第四节防抱死制动系统控制过程电子控制防抱死制动系统都是根据车轮减速度和滑移率是否达到某一设定值来判定车轮式工作在附着系数-滑移率曲线的稳定区域还是工作在非稳定区域,并通过调节制动分泵的制动液压力,充分利用轮胎-道路附着力将车轮滑移率控制在10%-30%的稳定区域范围内,从而获得最佳制动性能。在汽车行驶之前,每次接通点火开关时ABS就会自动进入自检状态,并持续到汽车行驶过程中。在自检过程中,仪表盘上的ABS指示灯发亮约2s后自动熄灭,同时可以听到继电器触点断开与闭合的响声以及回液〔油泵启动时的响声,在控制踏板上也能感觉到轻微的振动。当ABS发生故障后,在汽车行驶过程中控制系统将自动关闭ABS,同时控制仪表盘上的ABS指示灯发亮,此时常规制动系统将继续保持正常工作状态。当控制系统的电源电压低于允许的最低电压值〔10.5V时,ABS将自动关闭,此时ABS指示灯将发亮指示。一旦电源电压恢复正常值时,控制系统将再次启动ABS,指示灯自动自灭。ABS工作时,ABSECU首先根据减速度信号判定路面状况,减速度大于一定值高附着系数路面,减速度小于一定值为低附着系数路面,然后根据判定结果调用相应的控制程序,通过控制制动压力调节器电磁阀线圈电流大小,使电磁阀处于"降压","保压"或"升压"状态来改变车轮制动分泵的压力,从而实现防抱死制动。虽然轮胎-道路附着系数不同路面上的控制过程有所不同,但其控制方法基本相同。第五节防抱死制动系统故障诊断与检修各型汽车ABS与发动机燃油喷射系统EFI一样都具有故障监测与自诊断功能。在组合仪表盘上设有ABS指示灯。点火开关接通后,ABSECU进入故障自诊断状态,指示灯发亮。如果指示灯持续发亮3~5秒钟后熄灭,说明ABS正常；如果指示灯一直发亮,说明ABS有故障。手制动是否完全释放；制动液有无渗漏、制动液液面是否符合规定高度；ABS熔断器、继电器是否完好、ABSECU连接器插接是否牢固；控制部件〔轮速传感器、电磁阀、电动回液泵、压力指示开关和压力控制开关等连接插头与插座连接是否良好；ABSECU、压力调节器的搭铁线是否可靠搭铁；电源〔蓄电池和交流发电机电压是否符合规定；读取故障代码并根据代码指示情况进行检修。〔一利用诊断测试仪进行自诊断测试将专用诊断测试仪与ABS诊断插座〔通讯接口相连,按照一定的操作规程,就能与ABSECU进行双向通讯,并通过监测仪的显示器或指示灯闪烁显示故障代码。〔二跨接自诊断触发端子进行自诊断测试ABS控制线路中设有故障自诊断插座,可按规定方法跨接诊断触发端子〔有的还要进行操作动作,然后根据仪表盘上的ABS指示灯或跨接线路中的发光二极管〔LED或ABSECU上的LED闪烁情况读出故障代码,再参照维修手册上的故障代码表,查阅故障代码表示的故障内容。目前,大多数ABS都需要专用诊断测试仪器来进行自诊断测试,其测试方法可参照使用说明书进行。〔一轮速传感器的检修检测轮速传感器的电阻值检测轮速传感器的信号电压〔二制动压力调节器的检修检测液压调节器回液泵电机的供电电压与电阻检测液压调节器电磁阀的供电电压与电阻〔三检测ABSECU的供电电压〔四检查制动灯开关的功能〔五检查ABS指示灯第三章电子控制悬架系统1概述一、电子控制悬架系统的功用：〔1车高调节功能；〔2衰减力调节功能；〔3控制悬架系统减振力和弹性元件的弹性或刚性系数。二、电子控制悬架系统的类型：根据控制目的不同：可分为车高控制系统、刚度控制系统、阻尼控制系统、综合控制系统等形式按悬架系统结构形式：可分为电控空气悬架系统和电控液压悬架系统根据控制系统有源或无源：可分为半主动悬架和全主动悬架,其中全主动悬架的各种性能都明显优于半主动悬架和被动悬架。2电子控制悬架系统的结构与工作原理2.1电控悬架系统的组成与工作原理组成：传感器、电子控制单元〔ECU、执行机构等。工作原理：传感器将汽车行驶的路面情况〔汽车的振动和车速及起动、加速、转向、制动等工况转变为电信号,输送给电子控制单元,电子控制单元将传感器送入的电信号进行综合处理,输出对悬架的刚度和阻尼及车身高度进行调节的控制信号。2.2传感器的结构与工作原理1.车身高度传感器2.转向盘转角传感器3.车速传感器4.节气门开度传感器5.车门传感器6.高度控制开关7.模式选择开关8.制动灯开关光电式车身高度传感器安装位置和工作原理

1-轴；2-光电耦合器；3-遮光盘；4-连接杆光电式转向盘转角传感器2.3电子控制单元电子控制单元〔ECU是电控悬架系统的控制中枢。它由数字电路构成,各传感器传来的信号经输入电路整形变换后以数字信号的形式经输入电路送入悬架ECU,ECU对这些信号进行分析、比较和判断处理,经精确计算后输出控制信号。2.4执行机构的结构与工作原理2.悬架阻尼的调节：3.悬架控制执行器：1-空气阀驱动齿轮；2-扇形齿轮；3-电磁线圈；4-制动杆；5-电机；6-小齿轮；7-阻尼调节杆；8-空气阀控制杆4.车身高度的控制：1-压缩机及调压阀；2-电动机；3-干燥器及排气阀；4-高度控制电磁阀；5-空气悬架；6-指示灯；7-悬架ECU；8-车身高度传感器2.5典型的电子控制悬架系统1.系统组成及工作原理：组成：空气压缩机、干燥器、排气阀、高度控制阀、高度控制继电器、高度传感器、悬架控制执行器、转向传感器、悬架ECU、悬架刚度调节装置和减振器阻尼力调节装置等。LS400电子调节空气悬架工作原理：<1>.汽车高度控制汽车高度控制系统由空气压缩机、干燥器、排气阀、1号高度控制阀、2号高度控制阀、1号高度控制继电器、2号高度控制继电器、前后左右4个气压缸、4个车身高度传感器及悬架ECU等组成。车高控制系统空气流通图

1-压缩机；2-干燥器；3-排气阀；4-空气管；5-1号高度控制阀；

6-2号高度控制阀；7、8-气压缸1号和2号高度控制阀控制电路1-AIRSUS熔丝；2-悬架ECU3-1号高度控制继电器4-悬架ECU5-悬架ECU6-1号高度控制阀〔2.弹簧刚度和减振器阻尼力控制悬架系统弹簧刚度和减振器阻尼力控制执行器安装在气压缸的上部。ECU将信号送至悬架控制执行器以同时驱动减振器的阻尼调节杆和气压缸的气阀控制杆,从而改变减振器的阻尼力和悬架弹簧刚度。气压缸的结构1-空气管；2-执行器盖；3-执行器；4-悬架支座；5-前气压缸；6-减振器悬架控制执行器电路1-右前悬架控制执行器；2-左前悬架控制执行器；3-左后悬架控制执行器；4-右后悬架控制执行器；5-悬架ECU悬架控制执行器电路2.系统操作：电控空气悬架系统有3个操作选择开关：平顺性开关、高度控制开关和高度控制ON/OFF开关。高度控制ON/OFF开关安装在汽车尾部后备箱的左边。当高度控制ON/OFF开关处于ON位置时,系统可按选择方式进行车身高度自动控制；当该开关处于OFF位置时,系统不执行车身高度控制。高度控制开关和平顺性开关：高度控制开关用于选择控制车身高度。当高度控制开关处于HIGH〔高位置时,系统对车身高度进行"高值自动控制"；当高度控制开关处于"NORM"〔常规时,车身高度则进入"常规值自动控制"状态。平顺性开关：用于选择控制悬架的刚度、阻尼力参数。当平顺性开关处于"SPORT"〔运动位置时,系统进入"高速行驶自动控制"；当平顺性开关处于"NORM"位置时,系统对悬架刚度、阻尼力进行"常规值自动控制"。3电子控制悬架系统的使用与检修3.1检修注意事项：1.维修过程中,当点火开关在打开状态下,不要随意断开蓄电池,否则会丢失控制模块中存储的信息,也不要拆卸或安装控制模块及其电子插头。2.吊起、支起或拖动汽车之前,应该将悬架控制开关置于"OFF"位置或断开蓄电池负极。3.在开动汽车之前,必须起动发动机使汽车高度恢复到正常状态。4.如果汽车生产厂的维修手册没有指明,就不要将系统的任何电路或元件加电压或接地。5.如果汽车装有安全气囊系统,在维修电子控制悬架前,应先将安全气囊系统断开,否则可能造成人身伤害或财产损失。6.在控制系统的检测中,必须用生产厂在维修手册中提到的检测工具,否则可能损坏控制系统的零部件。3.2功能检查与调整：1.车辆高度功能的检查：操作高度控制开关检查汽车高度的变化。〔1检查轮胎气压是否正常〔前轮230kpa,后轮250kpa；〔2测量车身高度；〔3启动发动机,将高度控制开关从NORM转换到HIGH位置,高度的变化量应为10~30mm,从操作高度开关到压缩机启动的时间应为2s,从压缩机启动到高度调整完成的时间为20~40s；〔4使车辆处于高状态,启动发动机,将高度调整开关从HIGH位置转换到NORM,车辆高度变化应为10~30mm,从操作高度开关到开始排气的时间为2s,从开始排气到高度调整结束时间应为20~40s。2.溢流阀的检查：当压缩机工作时,检查溢流阀能否工作。〔1将点火开关ON,连接高度控制连接器的端子1与7,迫使压缩机工作。〔2待压缩机工作一段时间后,检查溢流阀是否放气。若不能放气,应检查压缩机、溢流阀是否工作不良以及管路是否漏气〔3将点火开关转到OFF,清除故障代码〔迫使压缩机工作时,ECU中将记录一个故障代码。3.管路漏气的检查：将高度控制开关置于HIGH位置以使车辆高度升高,然后使发动机熄火,用中性肥皂水检查压缩机空气管路及接头有无泄漏现象。4.车辆高度检查悬架控制指示灯的位置3.3自诊断系统1.指示灯的检查:当点火开关在"ON"位置时,仪表板上的LRC指示灯和高度控制指示灯应亮2s左右,如图所示。2s后,各指示灯的亮灭则取决于其控制开关的位置。2.故障码的读取:

〔1接通点火开关；

〔2用跨接线将TDCL或检查连接器的端子Tc与E1连接；

〔3根据仪表板高度控制"NORM"指示灯的闪烁情况读取故障代码。3.故障码的清除:〔1关闭点火开关,拆下2号接线盒中的ECU-B熔丝10s以上,即可清除故障代码。〔2关闭点火开关,用跨接线将端子9与端子8连接,同时使检查连接器的端子Tc和E1连接。保持在这一状态10s以上,然后接通点火开关,并脱开以上各端子,也可以清除故障代码。4.故障码表3.4故障分析1.悬架刚度和阻尼系数控制失灵2.汽车车身高度控制失灵第四章电子控制动力转向系统本章主要内容电子控制动力转向系统的作用电子控制动力转向系统的组成与分类电子控制动力转向系统的结构与原理电子控制动力转向系统的检测与故障诊断1概述

1.1电子控制动力转向系统的作用动力转向系统是在驾驶员的控制下,借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向,所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。动力转向系统由于使转向操纵灵活、轻便,在设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性增大,能吸收路面对前轮产生的冲击等优点,因此动力转向系统在中型载货汽车,尤其在重型载货汽车上得到广泛使用。但是,传统的动力转向系统所设定的固定放大倍率不可能同时满足汽车在不同行驶工况下都有最佳助力作用的要求,因此,使汽车的转向盘操纵总不能达到令人满意的程度。电子控制动力转向系统<简称EPS或ECPS>是根据车速、转向情况等对转向助力实施控制,使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率：在低速时有较大的放大倍率,可以减轻转向操纵力,使转向轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率,以稳定转向手感,提高高速行驶的操纵稳定性。发动机前置及前轮驱动式轿车其前轴负荷的增加使得转向轻便性也成为普遍关注的问题,由于电子控制动力转向系统不仅能很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾,还能提高行驶安全性和舒适性,因此,在轿车上使用电子控制动力转向系统已日渐增多。1.2电子控制动力转向系统的组成与分类电子控制动力转向系统：机械转向机构、转向助力系统和电子控制系统组成。转向动力源不同可分为：液压式电子控制动力转向系统电动式电子控制动力转向系统液压式EPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电磁阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高、低速时的转向助力要求。液压式。EPS根据其控制方式的不同,又可分为流量控制式、反作用力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。电动式EPS利用直流电动机作为动力源,电子控制单元根据转向参数和车速等信号,控制电动机转矩的大小和转动方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后,加在汽车的转向机构上,使之得到一个与工况相适应的转向作用力。电动式EPS按照其转向助力机构结构与位置的不同,又可分为转向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式三种形式。2电子控制动力转向系统的结构与原理

2.1液压式电子控制动力转向系统的原理1．流量控制式EPS以丰田凌志汽车上采用的流量控制式电控动力转向系统<图17-1>为例。系统主要由车速传感器、电磁阀、整体式动力转向控制阀、动力转向液压泵和电子控制单元等组成。电磁阀安装在通向转向动力缸活塞两侧油室的油道之间,当电磁阀的阀芯完全开启时,两油道就被电磁阀旁路。EPSECU根据车速传感器的信号,控制电磁阀阀针的开启程度,从而控制转向动力缸活塞两侧油室的旁路液压油流量来改变转向助力。当车速低很低时,控制器输出的控制信号脉冲占空比很小,通过电磁阀线圈的平均电流很小,电磁阀阀芯开启程度也很小,旁路液压油流量小,液压助力作用大,使转向盘操纵轻便。当车速提高时,控制器输出的控制信号脉冲占空比增大,使电磁阀线圈的平均电流增大,电磁阀阀芯的开启程度增大,旁路液压油流量增大,从而使液压助力作用减小,以增加转向盘的路感。2．反作用力控制式EPS反作用力控制式动力转向系统主要由转向控制阀、分流阀、电磁阀、转向动力缸、转向液压泵、储油箱、车速传感器及电子控制单元等组成,其工作原理如图17-2所示。转向控制阀是在传统的整体转阀式动力转向控制阀的基础上增设了油压反作用力室而构成。扭力杆的上端通过销子与转阀阀杆相连,下端与小齿轮轴用销子连接。小齿轮轴的上端部通过销子与控制阀阀体相连。转向时,转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。当转向力增大,扭力杆发生扭转变形时,控制阀体和转阀阀杆之间将发生相对转动,于是就改变了阀体和阀杆之间油道的通、断关系和工作油液的流动方向,从而实现转向助力作用。分流阀的作用是将来自转向液压泵的油液向控制阀一侧和电磁阀一侧分流,按照车速和转向要求,改变控制阀一侧与电磁阀一侧的油压,确保电磁阀一侧具有稳定的油液流量。固定小孔的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到油压反作用力室一侧。电磁阀根据需要开启适当的开度,使油压反作用力室一侧的油液流回储油箱。工作时,EPSECU根据车速的高低线性控制电磁阀的开口面积。当车辆停驶或速度较低时,ECU使电磁阀线圈的通电电流增大,电磁阀开口面积增大,经分流阀分流的油液通过电磁阀重新回流到储油箱中,使作用于柱塞的背压<油压反力室压力>降低。于是柱塞推动控制阀转阀阀杆的力<反作用力>较小,因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形,使阀体与阀杆发生相对转动而实现转向助力作用。当车辆在中高速区域转向时,ECU使电磁阀线圈的通电电流减小,电磁阀开口面积减小,所以油压反作用力室的油压升高,作用于柱塞的背压增大,于是柱塞推动转阀阀杆的力增大,此时需要较大的转向力才能使阀体与阀杆之间作相对转动而实现转向助力作用,使得在中高速时驾驶员可获得良好的转向手感和转向特性。3．阀灵敏度控制式EPS阀灵敏度控制式EPS是根据车速控制电磁阀,直接改变动力转向控制阀的油压增益<阀灵敏度>来控制油压的方法。这种转向系统结构简单、部件少、价格便宜,而且具有较大的选择转向力的自由度,可以获得自然的转向手感和良好的转向特性。阀灵敏度控制式EPS一例如图17-3所示。转子阀的可变小孔分为低速专用小孔<1R、1L、2R、2L>和高速专用小孔<3R、3L>两种,在高速专用可变孔的下边设有旁通电磁阀回路。该系统的阀部等效液压回路如图17-4所示。工作过程当车辆停止时,电磁阀完全关闭,如果此时向右转动转向盘,则高灵敏度低速专用小孔1R及2R在较小的转向力矩作用下即可关闭,转向油泵的高压油液经1L流向转向动力缸右腔室,其左腔室的油液经3L、2L流回储油箱。所以此时具有轻便的转向特性。而且施加在转向盘上的转向力矩越大,可变小孔1L、2L的开口面积越大,节流作用越小,获得的转向助力也越大。随着车辆行驶速度的提高,在EPSECU输出的控制信号使电磁阀的开度线性增加。如果向右转动转向盘,则转向油泵的高压油液经1L、3R旁通电磁阀流回储油箱。此时,转向动力缸右腔室的转向助力油压就取决于旁通电磁阀和灵敏度低的高速专用可变孔3R的开度。车速高时,电磁阀的开度大,旁路流量大,转向助力作用小；在车速不变的情况下,施加在转向盘上的转向力越小,高速专用小孔3R的开度越大,转向助力作用也越小,当转向力增大时,3R的开度逐渐减小,获得的转向助力也随之增大。2.2电动式电子控制动力转向系统的原理1．电动式EPS的组成与原理电动式EPS在机械转向机构的基础上,增加电动式助力机构、及转向助力控制系统。电动式EPS一例如图17-5所示。电动式EPS利用电动机作为助力源,EPSECU根据车速、转向力及转向角等参数,计算得到最佳的转向助力转矩,并向转向助力机构输出控制信号,实现最佳的转向助力控制。电动式EPS的基本控制原理当操纵转向盘时,装在转向盘轴上的转向力矩传感器不断地测出转向轴上的转向力矩信号,该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。电控单元根据这些输入信号,确定助力转矩的大小和方向,即选定电动机的电流大小和方向,调整转向辅助动力的大小。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后,加在汽车的转向机构上,使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。2．电动式EPS的特点①能耗低：电动式EPS只有转向时系统才工作,消耗较少的能量。因而与液压式动力转向系统相比,在各种行驶工况下均可节能80％～90％。②轻量化显著：电动式EPS无液压式EPS必须具有的液压缸、油泵、转阀、液压管道等部件,因此其结构紧凑、重量减轻、无油渗漏问题、系统易于布置。③优化助力控制特性：液压助力的增减有一定的滞后性,反应敏感性较差,随动性不够。电动式EPS由于采用电子控制,可以使转向系统的转向性能得到优化,增强随动性。④系统安全可靠：当电动式EPS出现故障时,可立即切断电动机与助力齿轮机构的动力传送,迅速转入人工-机械转向状态。17.2.2电动式电子控制动力转向系统的原理3．电动式EPS的类型转向轴助力式转向器小齿轮助力式齿条助力式①转向轴助力式。转向助力机构安装在转向轴上<参见图17-5>,电动机的动力经离合器、电动机齿轮传给转向轴的齿轮,然后经万向节及中间轴传给转向器。②转向器小齿轮助力式。如图17-6所示,转向助力机构安装在转向器小齿轮处。与转向轴助力式相比,可以提供较大的转向力,适用于中型车。这种助力形式的助力控制特性方面比较复杂。③齿条助力式。如图17-7所示,转向助力机构安装在转向齿条处,电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。与转向器小齿轮助力式相比,可以提供更大的转向力,适用于大型车。这种助力形式对原有的转向传动机构有较大改变。2.3电子控制动力转向系统部件结构1．转向力矩传感器转向力矩传感器用于测定转向盘与转向器之间的转向力矩,其原理如图17-8所示。工作原理在输出轴的极靴上分别绕有A、B、C、D四个线圈,连接成一个桥式回路。在线圈的U、T两端输入持续的脉冲电压Ui,当转向杆上的转矩为0时,定子与转子的相对转角为0,这时转子的纵向对称面处于图示定子AC、BD的对称平面上,每个极靴上的磁通量均相等,因而由线圈组成的电桥处于平衡状态,在V、w两端的电位差Uo为0。转向时,由于扭力杆与输出轴极靴之间发生相对的扭转变形,定子与转子之间产生角位移。这时,极靴A、D间的磁阻增大,B、C间的磁阻减小,各极靴的磁通量产生了差别,使电桥失去平衡。于是,在V、W之间就出现电位差Uo。这个电位差与扭力杆的扭转角护和输入电压Ui成正比<Uo=kUi,k为比例系数>。由于扭转角参与作用于扭力杆上的转向力矩成比例,因此,由Uo就可获得转向盘的转向力矩。EPS的另一种转向盘转向力矩传感器如图17-9所示。它将负载力矩所引起的扭力杆扭转角位移转换为电位计电阻的变化,并通过滑环将信号输出。2．直流电动机直流电动机的原理与起动机电动机基本相同,通常采用永磁式电动机。电动机的输出转矩控制是通过控制其输入电流来实现,而电动机的正转和反转则是由ECU输出的正反转触发脉冲控制。图17-10是一种比较简单适用的控制电路。a1、a2为电动机正反转信号触发端,当a2端有触发信号输入时,V3导通,V2得到基极电流也导通,电流经V2、电动机M、V3到搭铁,电动机正转。当a1端有触发信号输入时,V4导通,V1得到基极电流也导通,电流经V1、电动机M、V4到搭铁,电动机反转。电动机的电流大小可由触发信号电流的大小控制。3．电磁离合器EPS通常采用干式单片式电磁离合器,其原理如图17-11所示。装在电动机输出轴上的主动轮内装有电磁线圈,通过滑环引入电流。当离合器通电时,电磁线圈产生的电磁力使压板与主动轮端面压紧。于是,电动机的动力经主动轮、压板、花键、从动轴传递给减速机构。4．减速机构电动式EPS减机构有多种组合方式,一般采用蜗轮蜗杆传动与转向轴驱动组合方式,也有采用两级行星齿轮传动与传动齿轮驱动组合方式<图17-12>。为了抑制噪声和提高耐久性,减速机构中的齿轮有的采用特殊齿形,有的采用树脂材料制成。2.4电动式电子控制动力转向系统实例1．控制系统基本组成三菱微型汽车上使用的电动式EPS其电子控制系统组成如图17-13所示。该系统在其设定车速以上时,变为常规转向机构<不起助力作用>；当系统发生故障时,系统将切断电动机电流,变为常规转向系统,同时速度表内的EPS警告灯亮起,以提醒司机。交流发电机其L端子电压信号输送给EPSECU,用于判断发动机是否开始转动。直流电机最大的通过电流为30A,在发动机不工作时,EPS的工作由蓄电池供电,怠速时由发电机供电。因此,EPS工作时,EPSECU必须控制发动机处于高怠速工作状态。电磁式车速传感器安装在变速器上,提供主、副两个车速信号,提高了信号的可靠性。滑动可变电阻式转向力矩传感器也提供主、副两个信号。2．EPS控制系统工作原理EPS控制系统由一个微型计算机、一个半导体芯片<MC6805>及其外围电路组成。图17-14为该控制系统的电路原理图。工作情况：①点火开关接通时,EPSECU即与蓄电池接通,电动转向控制系统开始工作。②在发动机起动后,交流发电机L端子电压输送给EPSECU,感知发动机在运转,电动转向控制装置转为工作状态。③汽车在行驶过程中,EPSECU根据车速和转向力矩传感器信号,经过对比运算后,向电动机和电磁离合器发出控制指令<电信号>,使电动机通过相应的电流而转动,电动机由输出轴经减速机构驱动小齿轮,使小齿轮产生转向助力。电动机电流的大小分为6种情况<图17-15>。当车速在30km／h以上时,电控装置将切断离合器和电动机电流,使离合器分离、电动机停止工作,电动转向系统变为常规转向工作模式；当车速在27km／h以下时,EPS控制装置使离合器通电接合、电动机电流接通,变为电动助力转向工作模式。EPS控制装置插接器的端子排列如图17-16所示。EPS控制装置插接器各端子所连接的元器件如表17-1、表17-2、表17-3所示。第五章安全气囊系统〔SRS第一节安全气囊系统的组成与原理1、安全气囊系统的功用安全气囊系统〔SRS是座椅安全带的辅助装置,只有在使用安全带的条件下能充分发挥保护驾驶员与乘员的作用。据有关资料统计,安全带对驾驶员与乘员的保护程度占70%,安全气囊的保护程度为20%以上。为此,汽车装备了座椅安全带和安全气囊等被动保护装置,以尽量减轻碰撞对人体的伤害。2、安全气囊系统的种类〔1按传感器的类型分类①机械式安全气囊系统②电子式安全气囊系统〔2按碰撞类型分类①正面防撞安全气囊②侧面防撞安全气囊③顶部防撞安全气囊3、安全气囊系统的组成尽管各款汽车的安全气囊在控制部件的结构、数量和安装位置各有不同,但其基本组成大致相同,主要由传感器、安全气囊组件、安全气囊系统指示灯和SRSECU四部分组成。安全气囊系统的基本构成如图9-1所示。图9-1安全气囊系统的构成4、安全气囊系统的基本工作原理当汽车在行驶过程中遭受正面撞击或侧面撞击时,安全气囊的工作原理完全相同,如图9-2所示。图9-2安全气囊系统工作原理5、安全气囊系统的动作过程汽车以车速50km/h与前面障碍物碰撞,安全气囊系统的动作过程如图9-3所示。abcd图9-3安全气囊系统的动作过程a尚未引爆b气囊充满c能量吸收d气体溢出6、安全气囊系统的有效范围汽车安全气囊系统并非在所有碰撞情况下都能起作用。正面安全气囊只有在汽车正前方或斜前方±30°角范围内发生碰撞,且纵向减速度达到设定值时系统才能工作。如图9-4所示在下列条件之一的情况下,安全气囊不会动作。〔1汽车遭受侧面碰撞超过斜前方±30°角时；〔2汽车遭受横向碰撞时；〔3汽车遭受后方碰撞时；〔4汽车发生绕纵向轴线侧翻时；〔5纵向减速度未达设定值时；〔6汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道路条件下行驶时。图9-4正面碰撞时安全气囊的有效范围第二节安全气囊系统部件的结构与原理1、碰撞传感器碰撞传感器按结构可分为机械型碰撞传感器、汞开关型碰撞传感器和半导体型碰撞传感器三种。〔1机械型碰撞传感器分为偏心锤型、滚球型、滚轴型式三种。①偏心锤型碰撞传感器②滚球型碰撞传感器③滚轴型碰撞传感器〔2汞开关型碰撞传感器汞开关型碰撞传感器是利用汞导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通或切断,一般用作防护传感器。结构如图9-8所示。图9-8汞开关型碰撞传感器〔3半导体型碰撞传感器半导体型碰撞传感器由电阻应变片和集成电路组成。2、电子控制单元〔ECUSRSECU是安全气囊系统的核心部件,其内部结构如图9-9所示,主要由专用中央处理单元CPU、备用电源电路、稳压电路、信号处理电路、保护电路、点火电路和监测电路等组成。图9-9SRSCPU的内部结构1-能量储存装置〔电容器2-碰撞防护传感器总成3-传感器触点4-传感器滚轴5-四端子连接器6-专用CPU7-SRSCPU连接器3、备用电源SRS有两个电源,一个是汽车电源〔蓄电池和交流发电机；另一个是备用电源〔BACK-UPPOWER。4、故障指示灯故障指示灯又称为SRS警示灯,安装在驾驶室仪表盘面膜下面,并在面膜表面相应位置制作有气囊动作图形或"SRS"、"AIGBAG"等字样表示。5、安全气囊组件SRS气囊组件按功能分为正面SRS气囊组件和侧面SRS气囊组件两大类。按安装位置分为驾驶席、前排乘员席〔副驾驶席、后排乘员席气囊组件和侧面气囊组件四种。气囊组件有气囊、点火器和气体发生器等组成。驾驶席与乘员席气囊组件一般都用同一个SRSECU控制,其组成部件和工作原理基本相同,但具体结构有所不同。①气体发生器气体发生器的结构如图9-10所示,由上盖1、下盖3、充气剂4和金属滤网6组成,其功用是在点火器引爆点火时,产生气体向气囊充气,使气囊膨开。图9-10气体发生器1-上盖2-充气孔3-下盖4-充气剂5-点火器药筒6-金属滤网7-电热丝8-引爆炸药②点火器气囊点火器外包铝箔,安装在气体发生器内部中央位置,其结构如图9-11所示,主要由引爆炸药1、药筒2、引药3、电热丝4、电极10和引出导线7等组成。图9-11点火器结构1-引爆炸药2-药筒3-引药4-电热丝5-陶瓷片6-永久磁铁7-引出导线8-绝缘套管9-绝缘垫片10-电极11-电热头12-药托③气囊气囊是用聚酰胺织物〔如尼龙制成,内部涂有聚氯丁二烯,用以密封气体。气囊安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间。气囊开口一侧固定在气囊安装支架上,先用金属垫圈和支架座圈夹紧,然后用铆钉铆接。除此之外,固定气体发生器的专用螺栓也穿过金属垫圈和支架座圈将气囊与气体发生器固定在一起,以便承受气体压力的冲击。气囊饰盖表面膜压有撕印,以便气囊充气时撕裂饰盖,减小冲出饰盖的阻力。6、线束与保险机构〔1防止SRS误爆机构安全气囊采用的各种特殊连接器如图9-12所示,从SRSECU至SRS气囊点火器之间的连接器2、5、8均采用了防止误爆机构。图9-12安全气囊采用的各种特殊连接器1、2、3-ECU连接器4-SRS电源连接器5-中间线束连接器6-螺旋线束7-右碰撞传感器连接器8-安全气囊组件连接器9-左碰撞传感器连接器10-点火器〔2电路连接诊断机构电路连接诊断机构用于检测连接器插头与插座是否可靠连接。前碰撞传感器连接器及其与SRSECU连接的连接器采用了电路连接诊断机构,其结构如图9-14所示。ab图9-14电路连接诊断机构结构原理〔3连接器双重锁定机构安全气囊系统在线束的重要连接部位,连接器采用了双重锁定机构。连接器双重锁定机构的用于锁定连接器,防止连接器脱开。连接器双重锁定机构如图9-15所示。abc图9-15连接器双重锁定机构a主锁打开,副所被挡住b主锁锁定,副锁可以锁定c双重锁定〔4接线端子双重锁定机构在安全气囊系统的每一个连接器中,接线端子都设有双重锁定机构,用于防止接线端子产生滑动。〔5螺旋线束目前,安全气囊系统的所有线束都套装在黄色波纹管内,并与车颈线束总成连成一体,以便于区别。图9-16端子双重锁定机构图9-17螺旋弹簧与螺旋线束的结构a插头b插座1、3-线束连接器2-螺旋弹簧4-弹簧壳体5-搭铁连接器第三节装备安全带收紧器的安全气囊系统汽车安全气囊属于一次性使用设备,而且造价较高。为了保护驾驶员和乘员安全,降低耗费,部分中高档轿车装备了带安全带收紧器的安全气囊。1、基本组成安全带控制系统的组成与安全气囊相似,由碰撞防护传感器、中心碰撞传感器、前碰撞传感器、电控单元ECU和安全带收紧器组成,其中安全带收紧器为执行器。安全带控制系统仅在安全气囊系统的基础上,增设了防护传感器和左、右座椅安全带收紧器。中心碰撞传感器、前碰撞传感器和SRSECU均为公用部件。2、工作原理安全带控制系统和安全气囊控制系统组成的辅助防护系统控制电路如图9-18所示。前左、右碰撞传感器与设置在SRSECU内部的中心传感器互相并联,驾驶室气囊〔点火器与乘员席气囊〔点火器并联,左、右安全带收紧器〔点