4.4電子換擋裝置更換學(xué)習(xí)情境四：整車控制系統(tǒng)檢修課程內(nèi)容12345任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識(shí)拓展閱讀實(shí)踐技能6單元小結(jié)任務(wù)導(dǎo)入一輛混動(dòng)卡羅拉轎車，經(jīng)檢查換擋位置傳感器出現(xiàn)故障，請(qǐng)按照正確操作規(guī)范更換換擋位置傳感器。學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 能通過查閱維修資料的方式了解電子換擋裝置的安裝位置和工作原理。2. 能在車輛上識(shí)別電子換擋系統(tǒng)的主要零部件。3. 能正確規(guī)范地進(jìn)行換擋操作。4. 能按照正確規(guī)范更換換擋位置傳感器。5. 能按照正確規(guī)范進(jìn)行竣工車輛檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)。理論知識(shí)4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)1.電子換擋杠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成電子換擋桿系統(tǒng)是一個(gè)使用線控?fù)Q擋技術(shù)的換擋控制系統(tǒng)，根據(jù)各種傳感器、開關(guān)和ECU提供的信息判斷車輛狀態(tài)，并根據(jù)變速器地板式換擋總成和P位置開關(guān)（變速器換擋主開關(guān)）操作激活適當(dāng)?shù)膿Q擋控制。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)地板式換擋總成為瞬時(shí)換擋型，換擋后駕駛員的手松開換擋把手時(shí)，換擋桿會(huì)返回原始位置。換擋桿位置傳感器檢測(cè)換擋桿位置（R、N、D、或S）并發(fā)送信號(hào)至混合動(dòng)力車輛控制ECU，ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、MG1、MG2，以產(chǎn)生最佳傳動(dòng)比。換擋撥板裝置位于方向盤兩側(cè)，可以手動(dòng)換擋。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)2.電子換擋控制系統(tǒng)工作原理混合動(dòng)力車輛控制ECU根據(jù)來自換擋桿位置傳感器的信號(hào)選擇檔位。駕駛員按下P位置開關(guān)時(shí)，車輛傳動(dòng)橋總成內(nèi)的換擋執(zhí)行器總成機(jī)械鎖止駐車擋齒輪，實(shí)現(xiàn)駐車功能。電源開關(guān)位于ON（READY）位置且選擇空擋的情況下踩下制動(dòng)踏板時(shí)，蜂鳴器在組合儀表中鳴響，以告知駕駛員。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)變速器地板式換擋總成總是回到原始位置。因此，通過儀表盤內(nèi)部的換擋桿位置指示燈可以查看當(dāng)前選擇的擋位。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)各擋位用途見表所示。通常應(yīng)使用D檔，以確保良好的燃油經(jīng)濟(jì)性并減少噪音。使用順序換檔模式選擇檔域可限制允許的檔域上限，控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)力并避免不必要的升檔操作。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理檔位功能P駐車或起動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)R倒車N空擋D正常行駛S順序換擋模式行駛理論知識(shí)當(dāng)選擇S檔時(shí)，可通過方向盤兩側(cè)的換擋撥片進(jìn)行手動(dòng)換擋。撥動(dòng)“+”號(hào)撥片，升一個(gè)檔；撥動(dòng)“-”撥片，降一個(gè)檔。所選檔域(1至6)將顯示在檔域指示燈上。如果拉住“+”換檔撥片裝置，將增至最大可選檔域。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)3.電子換擋系統(tǒng)主要零部件4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理*1-組合儀表總成*2-變速器地板式換擋總成*3-換擋位置傳感器*4-混合動(dòng)力車輛控制ECU*5-P位置開關(guān)（變速器換擋主開關(guān)）*6-P位置指示燈*7-識(shí)別碼盒（停機(jī)系統(tǒng)代碼ECU）*8-認(rèn)證ECU（智能鑰匙ECU總成）*9-駐車鎖止執(zhí)行器（換擋控制執(zhí)行器總成）*a-主警告燈*b-換擋桿位置指示燈*c-多信息顯示屏理論知識(shí)換擋桿：變速器地板式換擋總成為瞬時(shí)換擋型；變速器地板式換擋總成內(nèi)置有換擋位置傳感器，用于檢測(cè)換擋桿位置（R、N、D或S）。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理*1-換擋桿位置傳感器*2-換擋把手*3-原始位置理論知識(shí)換擋桿位置傳感器：采用霍爾式集成電路檢測(cè)位置。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理*a-換擋桿位置磁鐵*b-霍爾集成電路理論知識(shí)P位置開關(guān)：此開關(guān)打開時(shí)，檢測(cè)駕駛員進(jìn)行駐車鎖止的意圖，并將信號(hào)發(fā)送至混合動(dòng)力車輛控制ECU。P位置指示燈：駐車鎖止接合時(shí)，此燈點(diǎn)亮；駐車鎖止解除時(shí)，此燈熄滅。駐車鎖止執(zhí)行器（換擋控制執(zhí)行器總成）：接合或解除傳動(dòng)橋駐車鎖止裝置。換檔鎖止執(zhí)行器總成包括一個(gè)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)和一個(gè)擺線減速機(jī)構(gòu)。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)駐車鎖止執(zhí)行器總成安裝在混合動(dòng)力車輛傳動(dòng)橋總成側(cè)部。接收到來自混合動(dòng)力車輛控制ECU的執(zhí)行信號(hào)后，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以接合或解除駐車鎖止裝置，從而機(jī)械鎖止或解鎖傳動(dòng)橋。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)主要包括線圈、定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)角傳感器。轉(zhuǎn)角傳感器包括2個(gè)霍爾集成電路，這2個(gè)傳感器（一個(gè)用于相位A，一個(gè)用于相位B）用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理*1-定子*2-線圈*3-轉(zhuǎn)子*4-轉(zhuǎn)子傳感器*a-A-A斷面理論知識(shí)擺線減速機(jī)構(gòu)。由于擺線減速機(jī)構(gòu)增大了電動(dòng)機(jī)的輸出軸扭矩，因此車輛停在傾斜道路上（需要較大扭矩解除駐車鎖止）時(shí)，可完成駐車鎖止解除操作。此結(jié)構(gòu)包括一個(gè)偏心盤（安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上）、一個(gè)內(nèi)齒輪（61齒）（固定在外殼上）、一個(gè)外齒輪（60齒）和一個(gè)輸出軸（與外齒輪一起旋轉(zhuǎn)）。隨著偏心盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（與電動(dòng)機(jī)輸出軸一起旋轉(zhuǎn)），內(nèi)齒輪一邊嚙合，一邊推動(dòng)外齒輪，偏心盤每轉(zhuǎn)一圈，外齒輪（比內(nèi)齒輪少一個(gè)齒）少旋轉(zhuǎn)1個(gè)齒。結(jié)果，輸出軸（與外齒輪一起旋轉(zhuǎn)）以減速比61:1輸出電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)混合動(dòng)力車輛控制ECU總成：根據(jù)來自換擋桿位置狀態(tài)，P位置開關(guān)和各種ECU的信號(hào)，按照換擋桿位置控制MG1、MG2和發(fā)動(dòng)機(jī)；接收來自識(shí)別盒碼（停機(jī)系統(tǒng)代碼ECU）的換擋控制鎖止/解鎖信號(hào)，并激活/解除換擋控制鎖止；激活駐車鎖止執(zhí)行器以接合或解除傳動(dòng)橋的駐車鎖止機(jī)構(gòu)。認(rèn)證ECU（智能鑰匙ECU總成）：識(shí)別鑰匙輸出的識(shí)別碼。識(shí)別盒碼（停機(jī)系統(tǒng)代碼ECU）：對(duì)比識(shí)別碼。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)組合儀表總成：換擋位置指示燈（根據(jù)來自混合動(dòng)力車輛控制ECU的擋位信號(hào)，點(diǎn)亮駕駛員選擇的擋桿位置指示燈）；蜂鳴器（拒絕功能激活時(shí)，通過鳴響提醒駕駛員）；主警告燈（根據(jù)多信息顯示屏上顯示的信息點(diǎn)亮）；多信息顯示屏（根據(jù)混合動(dòng)力車輛控制ECU提供的信號(hào)顯示警告信息，以提醒駕駛員。4.4.1電子換擋桿系統(tǒng)組成和工作原理理論知識(shí)1.換擋邏輯混合動(dòng)力車輛控制ECU總成利用來自換檔桿位置傳感器的信號(hào)和來自P位置開關(guān)（變速器換檔主開關(guān)）的開關(guān)打開信號(hào)判斷檔位(R、N、D或S)，并據(jù)此控制MG1、MG2和發(fā)動(dòng)機(jī)?；旌蟿?dòng)力車輛控制ECU總成驅(qū)動(dòng)換檔控制執(zhí)行器總成以接合或解除駐車鎖止機(jī)構(gòu)。車輛在正常條件下行駛時(shí)，只要未觸發(fā)拒絕功能，可以選擇任何檔位。車輛停止且將電源開關(guān)置于OFF位置時(shí)，檔位自動(dòng)切換至駐車檔（P）。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)根據(jù)電源狀態(tài)，下面列出了操作換檔桿和P位置開關(guān)(變速器換檔主開關(guān))后的檔位。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)2.換擋安全在某些條件下，為了確保安全，即使駕駛員操作換擋桿或P位置開關(guān)，系統(tǒng)也可能不改變擋位。如果換擋操作被拒絕，蜂鳴器響以指示切換被拒絕換擋桿位置如表5-4-2所示切換或保持，并且在組合儀表總成中的多信息顯示屏上顯示所推薦的操作。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯序號(hào)導(dǎo)致拒絕功能運(yùn)行的換擋操作拒絕后的擋位1未踩下制動(dòng)踏板并選擇駐車檔（P）的情況下，駕駛員移動(dòng)換檔桿選擇另一檔位。保持在駐車檔（P）

2駕駛時(shí)，駕駛員按下P位置開關(guān)。切換至空檔（N）3駕駛時(shí)，駕駛員將換檔桿由之前選擇的行駛檔（D）移至R，或由之前選擇的倒車檔（R）移至D。切換至空檔（N）

4駕駛員將換檔桿由之前選擇的駐車檔（P）移至S。保持在駐車檔（P）5駕駛員將換檔桿由之前選擇的倒車檔（R）移至S。切換至空檔（N）6駕駛員將換檔桿由之前選擇的空檔（N）移至S。保持在空擋（N）7駕駛員將換檔桿移至空檔（N），但不會(huì)保持足夠長的時(shí)間。保持在當(dāng)前擋位理論知識(shí)3.電子換檔桿系統(tǒng)注意事項(xiàng)（1）電源開關(guān)置于OFF位置時(shí)，混合動(dòng)力車輛控制ECU不會(huì)立即切斷。因此，失效保護(hù)功能工作時(shí)，如果在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)操作電源開關(guān)，失效保護(hù)功能將不會(huì)取消。電源開關(guān)置于OFF位置后，連接GTS、打開/關(guān)閉車門或操作踏板前等待約1分鐘或更長時(shí)間以完全切斷混合動(dòng)力車輛控制ECU。（2）短時(shí)間內(nèi)不要在駐車檔和其他檔也之間反復(fù)切換，否則在一段時(shí)間內(nèi)將無法換出駐車檔（P）以保護(hù)系統(tǒng)。如果系統(tǒng)保護(hù)功能工作，試圖切換擋位前等待約20秒。（3）如果無法換出駐車檔（P），則輔助置電池電壓可能低。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)（4）如果由于漫水等導(dǎo)致電于換檔桿系統(tǒng)損壞，則檔位將無法換至或換出駐車檔（P）。擋位無法從駐車檔（P）換至其他檔位時(shí)，駐車鎖止將嚙合。因此，需要在前輪離地的情況下牽引車輛，或使用平板卡車牽引車輛。（5）如果電于換檔桿系統(tǒng)損壞，則試圖將電源開關(guān)切換至OFF位置時(shí)可能會(huì)切換至ON（ACC）位置。在這種情況下，施加駐車制動(dòng)可能將電源開關(guān)置于OFF位置。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯理論知識(shí)（6）在四個(gè)車輪全部著地的情況下牽引車輛時(shí)，不要將電源開關(guān)置于OFF位置。將電源開關(guān)置于OFF位置可能會(huì)嚙合駐車鎖，從而導(dǎo)致危險(xiǎn)或意外事故。（7）如果失效保護(hù)功能因故障或輔助蓄電池電壓交低而工作，則即使已維修故障或給輔助蓄電池充電，多信息顯示屏上會(huì)持續(xù)顯示警告信息，直至換出駐車檔（P）。4.4.2電子換擋桿系統(tǒng)換擋控制邏輯拓展閱讀1.懷檔式2.撥桿式3.按鍵式4.旋鈕式4.4.3電子換檔桿的分類實(shí)踐技能安全提示在進(jìn)行整車工作模式測(cè)試時(shí)，由于要運(yùn)行車輛，要求車輛由有駕駛經(jīng)驗(yàn)的教師駕駛，學(xué)生只能試乘和觀察教師操作。選擇空曠、安全的試乘場(chǎng)地。避免超速駕駛和緊急制動(dòng)。試乘試駕人員要系好安全帶。實(shí)踐技能當(dāng)換擋杠位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)按照正確操作規(guī)范進(jìn)行更換。打開車門安裝駕駛席三件套打開行李箱拆下行李箱前裝飾罩拆下蓄電池負(fù)極4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能拆下地板控制臺(tái)杯架4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能拆下地板控制臺(tái)上面板4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能拔下地板控制臺(tái)上面板上的三個(gè)插頭4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能拆下地板控制臺(tái)下蓋4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能拔下?lián)Q擋桿總成上插頭拆下?lián)Q擋桿總成三個(gè)固定螺栓4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能取下?lián)Q擋桿總成拆下?lián)Q擋桿位置傳感器的三個(gè)固定螺栓4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能安裝新的換擋桿位置傳感器將換擋桿總成放置在車輛相應(yīng)位置，安裝三個(gè)固定螺栓，固定力矩為12N.m。4.4.4更換換擋桿位置傳感器實(shí)踐技能插上換擋桿總成上插頭安裝地板控制臺(tái)下蓋插上地板控制臺(tái)上面板上的三個(gè)插頭安裝地板控制臺(tái)上面板安裝地板控制臺(tái)杯架安裝蓄電池負(fù)極系統(tǒng)上電，上電正常。試車，進(jìn)行換擋測(cè)試，換擋正常。拆除主駕駛席三件套關(guān)閉車門4.4.4更換換擋桿位置傳感器單元小結(jié)1.電子換擋桿系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器、開關(guān)和ECU提供