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文档简介

BMW Group 售后服务培训 E83 xDrive 专题培训教材 提示 本培训手册中包含的信息仅用于接受 BMW 售后服务培训课程的人员 技术数据的更改 补充摘自 BMW 售后服务 的有关信息 2003 BMW AG 慕尼黑 德国 没有 BMW AG 的书面授权 任何人不得再版 复制及摘录 VS 12 VS 42 MFP HGK BRK E83 0500 目录 页码 第一章xDrive DSC 1 引言 1 系统一览 2 机械机构 液压系统 2 液压系统图 3 总线一览 5 输入 输出 7 系统电路图 9 部件 11 分动器 ATC 400 ATC 500 12 带电机位置传感器的伺服马达 15 调整杆 17 分动器控制单元 18 系统功能 20 TCC 21 ASC X ADB X 30 E83 xDrive 1 xDrive DSC 引言 革命性的四轮驱动 xDrive 是一种用于控制和调节前后桥驱动扭矩分配的系统 DSC 动态稳定控制系统将测量值提供给 xDrive 使用 同时也受到行驶性能变化 的影响 利用可控的多片式离合器 xDrive 能够解决牵引力和行驶性能之间的矛盾 因此 xDrive 不同于迄今为止的系统 不是通过一个固定的变比来规定扭矩分 配 驱动扭矩的分配是由分动器中的受控多片式离合器中的离合器锁止扭矩和前 后桥上可传输的扭矩决定的 E83 xDrive 2 系统一览 机械机构 液压系统 插图 1 xDrive 分动器 KT 12601 E83 xDrive 3 液压系统图 插图 2 DSC 8 KT 12406 E83 xDrive 4 索引说明索引说明 Pvor 预压传感器 EVVL 左前进流阀 HSV 高压换向阀 EVVR 右前进流阀 USV 转换阀 AVVL 左前回流阀 sRFP 自吸式回流泵 AVVR 右前回流阀 SK 储液腔 HL 左后车轮制动器 EVHL 左后进流阀 HR 右后车轮制动器 EVHR 右后进流阀 VL 左前车轮制动器 AVHL 左后回流阀 VR 右前车轮制动器 AVHR 右后回流阀 E83 xDrive 5 总线一览 插图 3 总线一览 E83 KT 12164 E83 xDrive 6 索引说明索引说明 AHL 自适应大灯 NAV 导航电脑 AHM 挂车模块 OC3 占用分类 3 CDC CD 光盘转换匣 Compact Disc Changer PDC 驻车距离报警系统 CID 中央信息显示器 RADIO 收音机 DME 数字式发动机电子伺控系统 RLS 晴雨 行车灯传感器 DSC SEN 动态稳定控制系统 SES 语音输入系统 EGS 电子变速箱控制系统 SDARS 卫星式传感器 EWS III 电子防驶离装置 III SM 座椅记忆功能 GM5RD 基本模块 5 再设计 SMG 自动换档控制的手动变速箱 HIFI 顶级高保真功率放大器 DSP SVT 电子伺服转向助力系统 IHKA 自动恒温空调 SZM 中柱开关控制中心 IHKR 空调控制器 TEL 电话控制单元 LSZ 灯光开关控制中心 VG SG 分动器控制单元 LWS 转向角传感器 VM 视频模块 MDS 多向驱动控制天窗 XENON 氙气前灯控制单元 MRS4RD 重新设计的多重约束系统 4 E83 xDrive 7 输入 输出 插图 4 输入 输出 xDrive DSC KT 12578 E83 xDrive 8 DSC 模块单元由 DSC 液压单元 4 和 DSC 安装件控制单元 5 组成 索引说明序号说明 1 分动器控制单元 8 DSC 按钮 2 分动器离合器的伺服马达 9 制动液液位 3 组合仪表 10 车轮转速传感器 4 DSC 液压单元 11 转向角传感器 5 DSC 安装件控制单元 12 偏转率 横向加速度传感器 6 RPA 按钮 13EGS 7 HDC 按钮 14DME DDE E83 xDrive 9 系统电路图 插图 5 xDrive DSC 系统线路图 KT 12602 E83 xDrive 10 索引说明索引说明 1 分动器电子控制单元 12 制动液液位传感器 2 伺服马达 13 HDC 按钮 3 组合仪表 14 车轮转速传感器 4 灯光开关控制中心 15 预压传感器 5 车轮转速传感器 16 车轮转速传感器 6 DSC 模块电磁阀 17 转向角传感器 7 DSC 模块调节泵马达 18 偏转率 横向加速度传感器 8 车轮转速传感器 19EGS 9 DSC 安装件控制单元 20DME DDE 10 RPA 按钮 21 编码电阻 11 DSC 按钮 22 电机位置传感器 E83 xDrive 11 部件 xDrive DSC 系统的组成基本上与 DSC8 上的部件相同 只是在分动器中新增 了一只可调节的多片式离合器 DSC8 模块 分动器控制单元 偏转率 横向加速度传感器 车轮转速传感器 压力传感器 转向角传感器 制动液报警开关 制动信号灯开关 DSC 按钮 分动器电机位置传感器 分动器伺服马达 在现有章节中将详细描述下列部件 分动器 ATC 主动式扭矩控制 400 ATC 500 分动器伺服马达和电机位置传感器 分动器控制单元 E83 xDrive 12 分动器 ATC 400 ATC 500 分动器 ATC 400 安装在 E83 车型上 ATC 500 安装在 E53 MU 车型上 两者 的区别在于 ATC 500 上的传动轴插入到前驱动桥内 ATC 400 上的传动轴则 用四只螺栓拧在一只法兰上 此外 ATC 500 的多片式离合器比 ATC 400 多装 一片 而且 ATC 500 的前桥输入轴和输出轴之间的距离比 ATC 400 的大 19 mm 插图 6 Explo ACT 500 自动和手动变速箱的 ATC 分动器的法兰图形是相同的 序号说明索引说明 1 手动变速箱或自动变速箱的输入端 5 摩擦片组 2 输出到后桥 6 球面调整杆 3 输出到前桥 7 链条 4 伺服马达 8 控制盘 KT 12468 E83 xDrive 13 动力传输线 当分动器中的多片式离合器分离时 驱动扭矩不会被传输到前桥上 所有驱动扭 矩被传输到后桥主减速器上 当多片式离合器完全闭合时 则前桥和后桥以相同的转速旋转 扭矩是根据每个 车桥上可支持的扭矩来分配的 例如当红灯变绿 车辆以一档油门全开起步时 由于动态车桥负荷转移 后桥上形成较高的车桥负荷 同时 后桥上也会被分配 较高的驱动扭矩 这意味着 当前后桥的摩擦系数相同时 可传输的驱动扭矩与 车桥负荷分配相一致 如果前桥位于摩擦系数较高的平面 而后桥位于冰面等位置时 情况则与以上的 描述不同 此时 可用驱动扭矩几乎 100 传输至前桥 因为后桥上几乎无法 支持任何扭矩 当在制动器测试台上试车时 装配了 xDrive 和自动变速箱的汽车应将选档杆挂 入 N 档 这样 分动器离合器保持分离 汽车才不会从试验架上驶下 配备了 xDrive 和手动变速箱的汽车在进行制动器测试台试车后不得加油门 这 样才能确保分动器离合器保持打开 E83 xDrive 14 插图 7 多片式离合器闭合时的动力传输线 索引说明 1 手动变速箱或自动变速箱的输入端 2 输出到后桥主减速器 3 输出到前驱动桥 KT 12524 E83 xDrive 15 带电机位置传感器的伺服马达 伺服马达为直流马达 同时还安装了一只霍尔传感器 用于测定电机轴的位置和 调整速度 该位置与多片式离合器的闭合程度成正比 插图 8 伺服马达 索引说明 1 磁环 2 电机位置传感器 霍尔传感器 KT 12471 E83 xDrive 16 编码电阻 由于加工中存在的机械公差 多片式离合器锁止扭矩的特性线略有不同 在离合 器检测台上测量实际锁止扭矩后 在伺服马达上安装一只电阻 它的数值显示了 锁止扭矩曲线参考值 分动器控制单元在每次起动发动机后测量电阻值 并为所安装的分动器选出最佳 的特性曲线 插图 9 伺服马达 索引说明 1 控制盘 2 电机 3 编码电阻 4 蜗杆传动装置 KT 12603 E83 xDrive 17 调整杆 当电机旋转时 控制盘将调整杆相互推开 见下图 球面引起轴向运动 将多 片式离合器压紧 插图 10 带球面和控制盘的调整杆 KT 12513 E83 xDrive 18 分动器控制单元 E83 的分动器控制单元安装在行李箱饰板下方后部底板上 E53 MU 的分动器控 制单元则位于后排座椅左侧下面 插图 11 分动器控制单元 索引说明 I 9 芯 ELO 插头 未占用 II 6 芯 ELO 插头 III 18 芯 ELO 插头 KT 12493 E83 xDrive 19 功能方式 分动器控制单元用于调节分动器中多片式离合器的锁止扭矩 执行该任务所需的 控制和操作电子元件被集成在分动器控制单元中 分动器控制单元从 DSC 安装件控制单元接收到关于当前所需的离合器扭矩的信 息 该信息被转化成伺服马达相应的旋转动作 锁止扭矩决定了前后桥上的驱动扭矩分配 所设置的锁止扭矩则是根据驾驶员命 令和高一级防滑控制和动态行驶调节器计算而来 为了让伺服马达的角度位置准确地对应相应的离合器锁止扭矩 同时考虑磨损影 响 汽车发动机在停止后将进行一次基准运行 在基准运行时 离合器被完全接 合和分离一次 在分离和接合时 对伺服马达的每个角度位置都测量耗电 从而 计算出离合器闭合过程的开始和结束 角度位置由集成在伺服马达中的霍尔传感 器确定 此外还在分动器控制单元中计算离合器和油的磨损系数 该系数可以用于在需要 时限制锁止扭矩 以降低摩擦功 如果 DSC 失效 分动器控制单元中集成了一只应急复位装置 用于控制分动器 离合器 使车辆即便在这种情况下也能获得四轮驱动 E83 xDrive 20 系统功能 xDrive DSC 系统包含下列功能 DSC ABS 防抱死制动系统 ASC X 自动稳定控制 X DSC 动态稳定控制系统 EBV 电子制动力分配系统 DBC 动态制动控制系统 CBC 弯道制动控制系统 MSR 发动机牵引扭矩控制系统 HDC 下坡控制系统 ADB X 自动差速器制动系统 xDrive TCC 分动器控制 本资料将详细描述以下功能 TCC ASC X ADB X E83 xDrive 21 TCC 对分动器中多片式离合器的锁止扭矩的控制 实现了前桥与传动系统的无级耦 合 这样 可以根据行驶状况和道路条件 提高或降低前桥上的驱动扭矩 当然 前 桥上的扭矩增加值就等于后桥上的驱动扭矩减少值 前后桥上驱动扭矩动态分配的优点在于 更好的利用前后桥上车轮的侧向与纵向力 DSC 的制动干预仅在明显较晚且必要时才会提供 因此使车辆的舒适性得到 了提高 与传统差速器和 DSC 相比 当前后桥上的摩擦系数差别较大时 xDrive 能够 显著改善驱动扭矩的分配 E83 xDrive 22 对分动器离合器的控制由 DSC 安装件控制单元进行 然而 当 DSC 停用时 TCC 将仍然处于激活状态以确保最大的牵引力和动态行驶 只有在三种情况下才大幅削减中止或完全中止永久性四轮驱动 的转小弯且发动机扭矩很少 为了允许在前后桥之间进行速度补偿时 比如泊 车时 当车速高于 180 km h 时 在车辆明显转向不足时 分动器离合器控制系统的控制计算法则可分为三个主要部分描述 预控制 防滑控制 轮胎公差逻辑 E83 xDrive 23 预控制 预控制算法反应驾驶员指令 根据下列参数 油门踏板角度 发动机扭矩 发动机转速 车辆行驶速度 档位 以及转向角 计算得出需要的锁止扭矩 同时也考虑离合器最大负荷 分动器最大负荷及主减 速器最大负荷 在标准行驶模式下 离合器以最小的打滑驱动 从而获得持久的四轮驱动 驱动 扭矩的 40 分配在前桥上 60 分配在后桥上 即使当前后桥上的摩擦系数差别较大 比如后桥在冰面上时 系统也可以利用预 控制形成极快的响应 参见下图 此外 由于后轮不会产生打滑 xDrive 无需象普通差速器车型那样在后桥上进行 制动干预 在采用普通差速器的车辆上 如果识别到打滑 后桥制动器将立即进行干预 这 样 两只后桥制动盘会抵消 62 的驱动扭矩 因此前桥上仅剩下 38 的驱动 扭矩 作为车辆驶过冰面的全部动力 E83 xDrive 24 插图 12 预控制 索引说明 M 驱动扭矩 M VA 前桥上的驱动扭矩 T 时间 KT 12581 E83 xDrive 25 防滑控制 动态行驶控制系统 防滑控制 动态行驶控制系统监控着前桥和后桥上的打滑情况 为此 将车轮转 速 偏转率和横向加速度用作输入信号 防滑控制 动态行驶控制系统的任务是在获得最佳牵引力的同时促使或保持车辆 稳定 如下图所示 当车辆有转向过度趋势时 分动器离合器被完全闭合 此时前桥上 将得到可支持的最大驱动扭矩 E83 xDrive 26 插图 13 有转向过度趋势时的驱动扭矩分配 KT 12540 E83 xDrive 27 转向不足趋势时 离合器在必要时完全打开 这样 前桥便从驱动链条中分离出 来 全部驱动扭矩将只会传输到后桥上 插图 14 有转向不足趋势时的驱动扭矩分配 KT 12541 E83 xDrive 28 轮胎公差逻辑 轮胎公差逻辑系统能够探测到前后桥上不同的轮胎胎面圆周 这将在下列情况时 出现 轮胎混装 安装应急备用轮胎 轮胎磨损差别较大 当使用正常预控制的多片式离合器时 轮胎圆周偏差会导致传动链中扭矩传递的 误差 轮胎公差逻辑系统可以通过降低预控制所确定的锁止扭矩 防止此误差 当然 这不会影响动态行驶和滑行控制所需锁止扭矩的建立 E83 xDrive 29 紧急运行 在分动器控制单元内安装有一只应急行驶调节器 这样

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