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（SAE

75W/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。