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剖析北京现代新胜达四轮驱动系统技术

北京现代新胜达四轮驱动系统技术剖析新胜达(DM)车辆配备WiaMagna韩国的动力公司)传动系的电控4WD系统。

基于各种来自发动机、制动器和转向系统的信息,系统根据道路状况和驾驶情况,动态地分配前后轮驱动力,以实现最佳驾驶性能。

现有系统最显著的区别是离合器控制,以前使用电磁线圈,现在由执行器单独控制(电机和液压泵),如图1所示。

一、主要特征系统根据路面和驾驶情况将驱动力分配至前/后车轮,以实现车辆最佳驾驶性能。

1.电控马区动力分配根据接收来自各传感器的信号,4WD ECU确定路面和驾驶情况,准确调整4WD 祸合器(离合器),对传送至后车轮的驱动力部分进行可变调节。

2.使用相关的驱动控制系统进行手动控制系统通过使用制动系统,如ABS和ESC,完成控制,确保车辆最佳驾驶性能。

二、系统结构驱动扭矩从发动机/变速器传送至分动器,然后经由传动轴传送至后差速器载体;驱动力的分配由4WDECU和藕合器控制。

(1)分动器一般安装在前轮驱动车辆,改变动力传递方向将驱动力传送到后车轮。

对于DM车型,使用了小型单轴式分动器。

用于分动器的油为齿轮油(SAE75W/90 API GL-5级),应注满至加油口下。

(2)4WD系统有两个不同的模块:一前一后。

用于前轮的装置在变速器中,用于后轮的与电子藕合器相连接。

后差速器的主减速比为2.533,用于后差速器载体的油为SAE75W/90 API GL-5级,分动器使用同样的齿轮油。

油应注满至加油口下。

(3)维修注意事项①安装注意事项。

驱动轴:在安装变速器、后桥和轴后,检查圈形夹是否安装适当(传动轴断裂原因)。

在安装手动变速器部件时,应注意变速器密封不被驱动轴损坏。

变速器油泄漏原因:应注意由工具或处理失误造成的螺栓被刺穿或箍带损坏。

传动轴:应在拆卸发动机或变速器的同时,拆卸传动轴。

在拆卸发动机和变速器后拆卸传动轴会引起等速万向节角度的弯曲。

如果不拆卸,等速万向节的防尘罩可能被刺穿。

②在车辆向前/向后移动时,对产生的异常“僻啪”声进行诊断改善:在轮毅轴承上使用防噪声垫圈(二硫化铂涂层垫圈)。

检查重点在拆卸驱动轴后检查垫圈状态。

检查在重新安装后是否产生异常声音。

三、4WD藕合器4WD藕合器如图2所示。

4WD ECU处理传感器信号,如4个轮速、加速器和转向角,并根据路面和驾驶情况,通过控制多片式离合器将驱动力传送到前/后车轮。

①在正常驾驶时,大部分驱动力传送至前轮。

②四动力适应车辆的转弯半径,速度传送至后轮。

③在一个或两个前轮打滑时,适应打滑的驱动力传送至后轮。

④在粗糙路面使扭矩最大化(仅在车速低于40km/h时开启)。

四、驱动力分配驱动力分配如表1所示。

五、工作流程(如图3所示)①驾驶情况(转速、SAS、车速、动机扭矩)输入4WD ECU(CAN信)②在计算所需后驱动力后,4WDECU将工作电流发送到执行器(DC电机+液压泵)。

③活塞移动(由执行器的液压推动)。

④由活塞推动力控制离合器啮合。

⑤传给后驱动力。

4WD ECU分析信息输入,如,来自轮速、加速踏板、转向角等的信号。

根据路面和驾驶情况,控制4WD祸合器多片式离合器,将驱动力分配至前/后车轮。

在按下锁止模式开关时,前/后驱动力的比例固定在50:50。

车速在40km/h或更高时,模式自动变成自动,车速再次低于40km/h时,返回至锁止模式。

尽管在驾驶车辆时,未开启4WD系统,传动轴和输入/输出轴也可能由于拖拽而旋转。

但是,扭矩不足以马区动车辆。

六、主要部件(如图4所示)①执行器:液压发生器(电机+液压泵)。

②通气阀:排放空气防止超压。

③法兰和输入轴:将传动轴驱动力连接至内离合器。

④活塞:将压力传送至离合器。

⑤离合器组件:传输由摩擦产生的驱动力。

⑥油封盖:防止油泄漏。

⑦毅:将驱动力传输至后差速器。

⑧ECU:控制驱动力分配。

七、信号输入与输出4WD车辆根据车辆的驾驶情况和路况分配各种力矩。

通过CAN通信接收来自ABS/ESC ECU的车速信息。

在现有车型中,通过处理来自4个轮速传感器的信号计算转向角。

但是,在DM车型中,是通过来自ESCECU的转向角信号完成。

CAN 通信的其他信息包括驾驶员加速意向,如APS、发动机扭矩、ABS/ESC工作信号、挡位等,4WD ECU控制液压电机、故障警告灯、指示灯,以及与诊断装置的通信,如图5所示。

以正常速度在正常路面驾驶的车辆与2WD车辆相似。

根据车辆的驾驶情况,如突然启动、转弯或进入低摩擦路面等,4WD ECU接收来白各传感器的信号,确定必要的前/后轮驱动力。

也通过计算发送的扭矩控制(占空比控制)到液压电机的电流,由此传输与至后轮的驱动情况一致的最佳扭矩。

在转向盘转角速度传感器发生故障时,ECU使用来自各车轮的轮速信号检测车辆的转弯移动,防止发生急转弯制动(TCB)现象。

八、部件1.压力传感器(位置如图6所示):压力传感器由3个端子组成,监测液压泵的驱动压力。

①传感器类型:半导体式;②输入电压:5V;③输出电压:0.5-4.5V。

2.4WD ECU位置:防火板右侧(如图7所示),安装扭矩:10-12N· m。

WD ECU 根据来自各传感器的信号,确定路况和驾驶情况,准确调整4WD耦合器的多片式离合器夹紧力,可变地控制部分传输至后轮的驱动力。

3. 耦合器:执行器包括电机和液压泵。

在电机旋转产生G-子离心力时,液压由G-子离心率产生。

①电机类型:DC电机;②驱动电压:12 V;③驱动电流:最大15A;④泵类型:G-子。

九、4WD锁止模式1.按下锁止模式开关,仪表盘上的4WD锁止灯亮起。

4WD ECU启动耦合器内的执行器,将前/后轮驱动力的比例固定在50:50。

锁止模式开关用于如粗糙地形、越野、沙地或泥路等驾驶情况。

在车速超过40km/h时,锁止模式无效,改变至自动模式,保护系统,提高驾驶性能(仪表盘灯保持亮灯),在车速再次低于40km/h时,返回至锁止模式。

在自动模式驾驶与在正常驾驶情况下的2WD相似,但是在系统确定四轮驱动所需条件时,前/后轮驱动力分配由ECU自动触发,无需驾驶员的意向,因此驱动力适当地传输至前/后轮。

2.故障警告灯、指示灯控制:①在4WD系统出现故障时,仪表盘上的4WD故障警告灯闪烁:②选择4WD锁止模式,仪表盘上4WD锁止模式指示灯亮起;③在自动模式,无指示灯;④4WD ECU和仪表盘使用CAN通信。

十、维修数据的含义1.发动机转速:显示发动机每分钟转数(RPM),通过来自曲轴位置传感器的信号计算。

2.车速:显示车辆驾驶速度,由全部4轮速度的平均数计算。

3.节气门位置传感器:确定驾驶员应用的加速度(与车速和制动信号一起使用的参考信号决定前后轮扭矩分配)。

4.点火开关电压(IG1):点火开关ON电压值输入4WD ECUO5.蓄电池电压:蓄电池(B+)电压值输入4WD ECU。

6.马区动扭矩:由4WD ECU控制的执行器扭矩值(由DC电机泵排放量计算)。

7.计算离合器占空比:耦合器离合器占空比由4WD ECU控制。

8.热值:代表计算传输扭矩和4WD离合器产生的前/后轮滑移的热力值。

9.轮速:将来自ABS/ESC控制器的各车轮旋转速度发送至CAN 。

10.转向盘转角速度传感器:转向角进入4WD ECU,11.警告灯:在4WD系统出现故障时,开启故障警告灯。

12.压力传感器:在4WD启动或停用时,显示压力读数。

十一、驱动测试驱动测试应使用适当诊断工具执行,能够检查扭矩耦合器调节,AWD模式选择,及在4WD系统测试中的故障警告灯控制。

对于驱动测试来说,应满足以下要求:无故障码;点火开关ON;自动变速器杆在P(车速为0km/h)。

(1)扭矩祸合器控制:扭矩祸合器调节通过DC电机驱动测试启动和停止扭矩强制传输。

在强制扭矩传输时,来自维修数据的压力传感器读数增加,在强制传输停止时,压力传感器读数下降至0。

(2)AWD/锁止模式选择:选择AWD模式,可检查4WD模式指示灯。

如果选择,锁止模式指示灯亮起。

如果指示灯不亮,检查相关灯和电路。

(3) 4WD灯控制:灯控制检查4WD故障警告灯,在选择灯控制时,仪表盘上4WD 故障警告灯亮起。

如果故障警告灯不亮,检查相关灯和电路。

十二、故障码故障码如表2所示。

放气:4WD ECU强制电机泵旋转,清除藕合器内部空气的过程。

CAN总线OFF: CAN高电位或CAN低电位通信线路断路或短路。

EMS 1/4:发动机扭矩和APS信号包括发动机位移信息。

EMS 5:大气温度信息。

十三、维修注意事项1.离合器磨损补偿产生条件和补偿方法:车辆行驶时,耦合器内离合器摩擦材料性能改变。

更换控制模块或耦合器时,输入数据前检查此改变所需补偿值。

(1)在更换ECU和耦合器时于与此同时:不需要补偿过程。

(2)在仅更换耦合器时:更换耦合器后重置ECU中的英里数。

(3)仅更换ECU:更换ECU前,检查ECU中的英里数;更换ECU后,新ECU上输入旧ECU的英里数。

2.确保耦合器在水平位置当通气阀在开启时没有保持在水平位置,通气阀内油将溢出。

所以在移动、安装、更换耦合器时应注意。

在新耦合器与后差速器安装前,确保移除塑料油塞(无检测性能/仅用于堵塞)。

不管耦合器是否被塞住,请确保将其维持在水平位置(参考操作警告标示)。

3.检查耦合器油工厂推出正规产品时,总成就装满了专用耦合器油(超低私度ATFShell TF0870)。

专用油无需检查或更换。

无放油塞或注油口(总成完全密封)。

4. 耦合器花键涂润滑脂在与差速器一起拆卸和安装耦合器时,将少量润滑脂涂于耦合器花键孔。

润滑脂TECHLUBEMEGAMAX-ALPHA或相等物。

5.在安装耦合器和后差速器时的注意事项:额外注意事项是在安装耦合器和差速器时,不要损坏油封。

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