《新能源汽車底盤檢測與維修》 課件 模塊三 換擋控制系統(tǒng)的檢修

模塊三換擋控制系統(tǒng)的檢修168課題一換擋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與拆裝課題二換擋桿的檢修課題一換擋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與拆裝169學習目標1.掌握換擋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。2.掌握換擋控制系統(tǒng)的工作原理。3.掌握換擋控制系統(tǒng)各部件的安裝位置。4.能對換擋桿總成進行拆裝。170任務描述某新能源汽車不能正常掛擋，換擋桿不能正?；匚唬?jīng)維修技師檢查后，發(fā)現(xiàn)該車輛裝配有瞬時電子換擋裝置，連接解碼后進行檢測，初步確認是換擋桿總成損壞，現(xiàn)要求將換擋桿總成拆卸下來。應如何進行拆卸？任務分析與傳統(tǒng)換擋方式和換擋機構(gòu)不同，當駕駛?cè)瞬倏v瞬時換擋桿換擋時，集成在換擋總成中的擋位傳感器會檢測到駕駛?cè)藪烊氲膿跷晃恢眯盘枺⒃撔盘杺鬟f到混合動力控制ECU，混合動力控制ECU控制發(fā)動機、電動機來產(chǎn)生最佳的驅(qū)動力以驅(qū)動車輛行駛。171相關(guān)理論一、換擋控制系統(tǒng)1.概述新能源汽車多采用緊湊型瞬時換擋桿，換擋后駕駛?cè)说氖炙砷_，換擋桿會自動返回初始位置，用指尖就可以換擋，符合人體工程學，操作簡單、方便。以豐田普銳斯為例，其電子換擋控制系統(tǒng)使用線控換擋技術(shù)，可根據(jù)各種傳感器和ECU提供的信息判斷車輛狀態(tài)，并根據(jù)駕駛?cè)瞬僮鞯膿Q擋桿總成和Ｐ擋位置開關(guān)（變速器換擋主開關(guān)）激活適當?shù)膿Q擋控制，如圖所示。172173豐田普銳斯電子換擋控制系統(tǒng)2.組成豐田普銳斯換擋控制系統(tǒng)的組成如圖所示。174豐田普銳斯換擋控制系統(tǒng)的組成（1）換擋桿總成：由換擋桿位置傳感器和P擋位置開關(guān)組成，是駕駛?cè)伺c換擋執(zhí)行器之間的接口，用于實現(xiàn)車輛的換擋操作。（2）變速器控制ECU：在換擋控制系統(tǒng)中負責管理車輛的駐車功能，包括接收和發(fā)送駐車鎖止信號，控制換擋執(zhí)行器的工作，以確保駐車鎖止執(zhí)行器正確工作。（3）電源控制ECU：在換擋控制系統(tǒng)中負責控制換擋執(zhí)行器的工作，以保證車輛的動力平穩(wěn)輸出。（4）駐車鎖止執(zhí)行器：由機械駐車鎖止機構(gòu)和換擋控制執(zhí)行器組成，負責實現(xiàn)車輛的駐車鎖止功能以及控制換擋執(zhí)行器的工作，以保證車輛在行駛過程中的換擋操作準確無誤。（5）換擋位置指示燈：用于顯示車輛的當前擋位狀態(tài)，包括P擋（停車擋）、R擋（倒車擋）、N擋（空擋）、D擋（前進擋）等。175二、換擋控制系統(tǒng)的主要零部件1.換擋桿總成換擋時，當駕駛?cè)说氖謴膿Q擋桿松開時，換擋桿通過彈簧的反作用回到主擋位置，這種換擋桿稱為點動復位型換擋桿，在新能源汽車上廣泛應用。換擋桿上包含一個換擋傳感器和一個擋位選擇傳感器，如圖所示，來檢測換擋桿的擋位（R、N、D或B）。176換擋傳感器和擋位選擇傳感器如圖所示，換擋傳感器向混合動力控制ECU輸出變化的電壓來反映換擋桿的前后運動，該電壓隨著換擋桿的垂直運動在0～5V變化。以左側(cè)駕駛位為例，混合動力控制ECU認為換擋傳感器輸入高電壓時換擋桿在D擋或B擋，中間電壓信號時在主擋或N擋，低電壓時在R擋。177換擋傳感器輸出特性圖如圖所示，擋位選擇傳感器向混合動力控制ECU輸出電壓信號，該電壓隨著換擋桿的水平運動在0～5V變化，混合動力控制ECU認為擋位選擇傳感器低電壓輸入在主擋或B擋，高電壓輸入在R、N或D擋?；旌蟿恿刂艵CU根據(jù)換擋傳感器和擋位選擇傳感器的信號組合決定換擋桿位置。178擋位選擇傳感器輸出特性圖2.P擋位置開關(guān)、P擋位置指示燈P擋位置開關(guān)是瞬間型開關(guān)，其打開或關(guān)閉時，會檢測駕駛?cè)藢擋的操作情況，并發(fā)送到混合動力控制ECU。當駕駛?cè)税聪翽擋位置開關(guān)時，P擋控制系統(tǒng)就會激活混合動力變速驅(qū)動橋上的換擋控制執(zhí)行器來機械鎖止與駐車鎖連接的中間從動齒輪，從而鎖止駐車鎖，反之則解鎖駐車鎖。1793.擋位指示器由于新能源汽車換擋桿大部分采用點動復位型，因此當前選擇的擋位需要通過組合儀表上的擋位指示器顯示，如圖所示，各擋位對應顯示狀態(tài)見下表。180擋位指示器181各擋位顯示狀態(tài)4.駐車鎖止執(zhí)行器如圖所示，駐車鎖止執(zhí)行器安裝在混合動力變速驅(qū)動橋的側(cè)面，它的作用是在收到變速器控制ECU的執(zhí)行信號后，其內(nèi)部的電動機轉(zhuǎn)動，從而移動駐車鎖止裝置，再轉(zhuǎn)動駐車鎖爪，使駐車鎖爪和安裝在中間軸從動齒輪上的駐車齒輪嚙合，混合動力變速驅(qū)動橋被鎖止或打開。182駐車鎖止執(zhí)行器5.機械駐車鎖止機構(gòu)機械駐車鎖止機構(gòu)安裝在驅(qū)動變速器中間軸的從動齒輪上，其由駐車鎖桿、駐車制動桿、駐車鎖爪和駐車齒輪等組成，如圖所示。當駐車鎖止執(zhí)行器轉(zhuǎn)動時會帶動駐車鎖桿旋轉(zhuǎn)，然后推動駐車鎖爪與駐車齒輪嚙合，此時變速驅(qū)動橋被鎖止，如圖所示。183駐車鎖止機構(gòu)的安裝位置及其結(jié)構(gòu)組成駐車鎖止機構(gòu)鎖止狀態(tài)三、換擋控制系統(tǒng)的工作原理1.換擋原理車輛正常行駛過程中使用R、N、D三個擋位，將駕駛?cè)瞬倏v換擋桿的動作轉(zhuǎn)換為執(zhí)行電信號傳遞給混合動力控制ECU，經(jīng)過混合動力控制ECU計算后向變速器控制ECU輸出對應的擋位信號，完成車輛行駛擋位的變換，同時組合儀表上的擋位指示器所對應的擋位信號燈亮起。184當駕駛?cè)税聪翽擋位置開關(guān)時，混合動力控制ECU將采集到的執(zhí)行電信號經(jīng)計算傳遞給變速器控制ECU，變速器控制ECU通過磁阻式傳感器時刻采集駐車執(zhí)行器電動機轉(zhuǎn)角信號以判定車輛是否處于靜止狀態(tài)。若駐車執(zhí)行器電動機轉(zhuǎn)角為0，則執(zhí)行駐車動作，儀表盤駐車指示燈亮起；反之，變速器控制ECU檢測到駐車執(zhí)行器電動機轉(zhuǎn)角信號不為0，駐車指令會被駁回到混合動力控制ECU且無法完成車輛駐車動作。采用電控系統(tǒng)控制變速器的換擋操作，可以有效防止人為誤操作，增強安全性。若變速器控制ECU檢測到不正確的操作時，會將擋位控制在安全范圍內(nèi)，并向駕駛?cè)税l(fā)出警告。1852.換擋控制只有當駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ鍟r，才能從P擋掛入其他擋位；當汽車向前行駛時，若駕駛?cè)藢Q擋桿掛入R擋，混合動力控制ECU也會控制變速器置入空擋；當汽車倒車時，若駕駛?cè)藢Q擋桿掛入D擋，混合動力控制ECU也會控制變速器置入空擋；只有當制動踏板完全踩下時才能從R擋切換為D擋，各擋位之間的操作關(guān)系見下表。186187各擋位換擋關(guān)系3.拒絕功能除非選擇IG-ON模式且踩下制動踏板，否則換擋鎖止機構(gòu)將禁止換擋桿切換至P位置以外的任何位置，有助于防止無意的加速操作。為了確保安全，即使駕駛?cè)瞬僮黢v車開關(guān)，系統(tǒng)也會防止換擋，當換擋拒絕功能運行時，蜂鳴器響起，見下表。188拒絕功能四、換擋桿總成的拆裝1.準備工作（1）做好車輛安全防護與隔離。（2）準備常用工具套裝、絕緣工具套裝、數(shù)字萬用表、內(nèi)飾板拆裝工具等。（3）關(guān)閉電源開關(guān)。2.換擋桿總成的拆裝以豐田普銳斯車型為例，換擋桿總成的拆裝見下表。189190換擋桿總成的拆裝步驟191換擋桿總成的拆裝步驟192換擋桿總成的拆裝步驟193換擋桿總成的拆裝步驟194換擋桿總成的拆裝步驟195換擋桿總成的拆裝步驟課題二換擋桿的檢修196學習目標1.掌握換擋桿總成的操作過程。2.掌握換擋傳感器的工作原理。3.掌握擋位選擇傳感器的工作原理。4.能對換擋桿總成進行檢修。任務描述某新能源汽車不能正常掛擋，經(jīng)維修技師檢查后，發(fā)現(xiàn)該車輛裝配瞬時電子換擋裝置，操縱換擋桿進行換擋時，擋位不能變換，故障碼為P082F。該如何進行檢測與維修呢？197任務分析當駕駛?cè)瞬倏v瞬時換擋桿換擋時，集成在換擋桿總成中的換擋傳感器會檢測到駕駛?cè)藪烊氲膿跷晃恢眯盘?，并將該信號傳遞到混合動力控制ECU，混合動力控制ECU控制發(fā)動機和電動機來產(chǎn)生最佳的驅(qū)動力驅(qū)動車輛行駛。198相關(guān)理論一、換擋傳感器和擋位選擇傳感器的電路分析換擋桿控制單元總成集成了換擋傳感器和擋位選擇傳感器，其工作電路如圖所示，兩個傳感器都采用霍爾元件，都有主信號、子信號，各擋位主信號、子信號標準值見下表。199200換擋傳感器和擋位選擇傳感器工作電路z6—換擋傳感器z5—擋位選擇傳感器L5—混合動力控制ECU201換擋傳感器各擋位主信號、子信號標準值202擋位選擇傳感器各擋位位置主信號、子信號標準值二、換擋桿總成的檢修1.準備工作（1）做好車輛安全防護與隔離。（2）準備常用工具套裝、絕緣工具套裝、數(shù)字萬用表、內(nèi)飾板