汽車底盤電控教案

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第一章緒論

一、教學(xué)目的和基本要求

通過(guò)此章內(nèi)容的教學(xué)，讓學(xué)生了解汽車底盤電控系統(tǒng)的組成；自動(dòng)變速器、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展史和發(fā)展趨勢(shì)；電控驅(qū)動(dòng)防滑的基本功能；懸架和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的發(fā)展、使用目的和優(yōu)勢(shì)。

二、教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排

汽車底盤電控系統(tǒng)緒論理論教學(xué)：2學(xué)時(shí)

三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

重點(diǎn)：汽車底盤電控系統(tǒng)的組成；自動(dòng)變速器、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)；電控驅(qū)動(dòng)防滑的基本功能；懸架和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的使用目的和優(yōu)勢(shì)。

四、教學(xué)基本方法

本教學(xué)環(huán)節(jié)采用理論、實(shí)踐同步進(jìn)行的方法。通過(guò)面對(duì)實(shí)物講授，學(xué)生可以更直觀的學(xué)習(xí)。

五、教學(xué)過(guò)程1、自動(dòng)變速器

介紹自動(dòng)變速器的發(fā)展史。

20世紀(jì)80年代三種傳動(dòng)裝置均出現(xiàn)了電子化的趨勢(shì)：1．液力自動(dòng)變速器（AT）2．手動(dòng)式機(jī)械變速器（MT）3．無(wú)級(jí)變速器（CVT）

2、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

（一）概念：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ABS。是在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)調(diào)理制動(dòng)輪缸（或制動(dòng)氣室）的制動(dòng)壓力使作用于車輪的制動(dòng)力矩受到控制，而將車輪的滑動(dòng)率控制在較為理想的范圍內(nèi)。防止車輪被制動(dòng)抱死，避免車輪在路面上進(jìn)行純滑移，提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動(dòng)距離。

（二）介紹防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展史。（三）目前防抱死制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

3、電控驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR）

（一）ASR的基本功能

防止汽車在加速過(guò)程中打滑，特別是防止汽車在非對(duì)稱路面或在轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn)，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性，操縱性和維持汽車的最正確驅(qū)動(dòng)力以及提高汽車的平順性。

由于驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)理驅(qū)動(dòng)車輪的牽引力來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)控制的，因此也被稱為牽引力控制系統(tǒng)。（簡(jiǎn)稱TCS）（二）簡(jiǎn)介控制原理

4、懸架系統(tǒng)

（一）作用

懸架將車身與車橋、車輪彈性相連，傳遞作用在車輪和車身之間的力和力矩，緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊，并衰減由此引起的振動(dòng)，以保證汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性和乘座舒適性。（二）形式（1）.被動(dòng)式懸架

車輪和車身狀態(tài)只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況以及汽車的彈性支承元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。（2）.主動(dòng)懸架

是根據(jù)行駛條件，隨時(shí)對(duì)懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力以及車身的高度和姿式進(jìn)行調(diào)理，使汽車的有關(guān)性能始終處于最正確狀態(tài)。（3）.半主動(dòng)懸架

僅對(duì)減振器的阻尼力進(jìn)行調(diào)理，有些還對(duì)橫向穩(wěn)定器的剛度進(jìn)行調(diào)理。

5、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

主要包括：動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制和四輪轉(zhuǎn)向控制。

為了實(shí)現(xiàn)各種行駛條件下轉(zhuǎn)向盤上所需的力都是最正確值，電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

為了改善整車的轉(zhuǎn)向特性和響應(yīng)特性，低速時(shí)改善車輛的機(jī)動(dòng)性，高速時(shí)改善車輛的穩(wěn)定性，四輪轉(zhuǎn)向控制開始出現(xiàn)。六、作業(yè)及作業(yè)分析

作業(yè)：底盤各控制系統(tǒng)的組成及作用。

第二章電控液力自動(dòng)變速器

一、教學(xué)目的和基本要求

通過(guò)此章內(nèi)容的教學(xué)，讓學(xué)生了解電控液力變速器的優(yōu)、缺點(diǎn)，組成及分類；把握電控液力變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理及典型轎車液力變速器的結(jié)構(gòu)形式；了解電控液力自動(dòng)變速器的使用本卷須知，檢查、試驗(yàn)的方法，分析常見故障的現(xiàn)象、原因及診斷排除方法。

二、教學(xué)內(nèi)容

第一節(jié)概述。

其次節(jié)電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理。第三節(jié)典型轎車電控液力自動(dòng)變速器。

第四節(jié)電控液力自動(dòng)變速器的使用與檢修。

三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

重點(diǎn)：電控液力自動(dòng)變速器各機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理；電子控制系統(tǒng)的電路及工作狀況；電控液力自動(dòng)變速器的性能檢查方法。

難點(diǎn)：組合式行星齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞路線。

四、教學(xué)基本方法

此內(nèi)容采用理實(shí)一體化教學(xué)方法，在教學(xué)中先理論后實(shí)踐；性能檢查授課理論實(shí)踐同步進(jìn)行。五、教學(xué)過(guò)程

第一節(jié)概述

一、電控液力變速器的優(yōu)缺點(diǎn)二、電控液力自動(dòng)變速器的組成

（一）液力變矩器

安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給變速器輸入軸?？筛淖儼l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

（二）齒輪變速機(jī)構(gòu)

可形成不同的傳動(dòng)比，組合成電控自動(dòng)變速器不同是擋位。絕大部分采用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，也有采用普通齒輪機(jī)構(gòu)變速的。

（三）換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)

其功用與同步器相像。包括：離合器、制動(dòng)器、單向離合器。（四）液壓控制系統(tǒng)

主要控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作，由液壓泵及各種液壓控制閥和液壓管路等組成。

（五）電子控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)合稱為電液控制系統(tǒng)。包括：電子控制單元、各類傳感器及執(zhí)行器等。

三、電控液力自動(dòng)變速器的控制原理四、電控液力自動(dòng)變速器的分類

（一）按驅(qū)動(dòng)方式分類：前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器（即自動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋）、后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器

（二）按前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同分類：3個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)前進(jìn)擋、5個(gè)前進(jìn)擋（三）齒輪變速器的類型分類：行星齒輪式自動(dòng)變速器、平行軸式自動(dòng)變速器。

（四）按控制方式分類：液力控制自動(dòng)變速器、電子控制自動(dòng)變速器。五、電控液力自動(dòng)變速器擋位

換擋操縱手柄尋常有4~7個(gè)位置

P位：停車位R位：倒擋位N位：空擋位D（D4）位：前進(jìn)位

3（D3）位：高速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)擋

2（S或稱為閉鎖擋位）位：中速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)擋L位（1位或稱為閉鎖擋位）低速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)擋

其次節(jié)電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理

一、液力變矩器

（一）液力偶合器

1.結(jié)構(gòu)2.動(dòng)力傳遞過(guò)程

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械能泵輪油液渦輪葉片渦輪（二）液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理

泵輪：是液力變矩器的輸入元件。

1.液力變矩器的組成渦輪：是液力變矩器的輸出元件。

導(dǎo)輪：是液力變矩器的反應(yīng)元件。

2.液力變矩器的工作原理（三）液力變矩器的工作特性1.特性參數(shù)

（1）轉(zhuǎn)速比：是渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速之比，用來(lái)描述液力變矩器的工況。（2）變矩系數(shù)K：是渦輪轉(zhuǎn)矩和泵輪轉(zhuǎn)矩之比，用來(lái)描述液力變矩器改變輸入轉(zhuǎn)矩的能力。

（3）效率η：是渦輪軸輸出功率與泵輪軸輸入功率之比。

（4）穿透性：是指變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作時(shí)，在節(jié)氣門開度不夠的狀況下，變矩器渦輪軸上的載荷變化對(duì)泵輪軸轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速影響的性能。

2.特性曲線

（1）外特性及外特性曲線：

外特性是指：泵輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩）不變時(shí)，液力元件外特性參數(shù)與渦輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系。

外特性曲線是指泵輪轉(zhuǎn)矩不變，渦輪轉(zhuǎn)矩與渦輪轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速比的關(guān)系曲線。（2）原始特性曲線：是泵輪轉(zhuǎn)速不變時(shí)，變矩系數(shù)K和效率η隨轉(zhuǎn)速比iWB

的變化規(guī)律曲線。

（3）原始特性曲線分析：

①機(jī)械損失：包括軸承、密封件等的摩擦損失及圓盤損失。②泄漏損失：即循環(huán)圓內(nèi)液體的損失。

③液力損失：即液體在循環(huán)圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)的損失，包括摩擦損失和沖擊損失兩個(gè)部分。

3.轉(zhuǎn)矩放大特性4.偶合工作特性5.失速特性

（四）液力變矩器的種類1.三元件液力變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成。

2.四元件液力變矩器（結(jié)構(gòu)繁雜，近年很少使用）

采用兩個(gè)導(dǎo)輪分別裝在各自的單向離合器上，形成雙導(dǎo)輪。（五）液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu)1.由鎖止離合器鎖止的液力變矩器

電控自動(dòng)變速器必需滿足五個(gè)方面的條件，ECU才能使鎖止離合器進(jìn)入鎖止工況。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度不得低于53~65℃。（2）擋位開關(guān)指示變速器處于行駛擋。（3）制動(dòng)燈開關(guān)必需指示沒有進(jìn)行制動(dòng)。（4）車速必需高于37~65km/h。

（5）來(lái)自節(jié)氣門開度的傳感器信號(hào)，必需高于最低電壓，以指示節(jié)氣門處于開啟狀態(tài)。

2.由離心式離合器鎖止的液力變矩器3.由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器

二、齒輪變速機(jī)構(gòu)

（一）平行軸式齒輪變速機(jī)構(gòu)

1.基本變速機(jī)構(gòu)的組成：普通齒輪、平行軸。2.變速原理

（二）行星齒輪變速機(jī)構(gòu)1.單行星排

太陽(yáng)輪

組成齒圈

裝有行星齒輪的行星架三元件