榮威汽車自動(dòng)變速器電控故障診斷與維修研究論文

1、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文作者:王振國學(xué)號:31021139系部:汽車工程系專業(yè):汽車電子技術(shù)題目:榮威汽車自動(dòng)變速器電控故障診斷與維修研究指導(dǎo)者:吳海東倪彰評閱者:劉平2013年5月畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文中文摘要電控自動(dòng)變速器(AT由于具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),自20世紀(jì)80年代以來倍受各大汽車廠家重視,對其研究也在逐年增加力度。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對汽車的要求越來越高。各種先進(jìn)的技術(shù)也應(yīng)用于汽車中,其中之一就是故障診斷技術(shù)。故障診斷技術(shù)提高了汽車的安全性和穩(wěn)定性,對于保護(hù)人生安全具有非常重要的意義。本論文首先總結(jié)變速器的種類、組成和特點(diǎn),分析變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理,各種傳感

2、器和電磁閥的工作原理;其次給出自動(dòng)變速器的診斷思路、方法、步驟和流程,闡述診斷分析中應(yīng)注意的問題;最后對變速器使用過程中常見故障給予分析處理,以實(shí)現(xiàn)對汽車電控自動(dòng)變速器的熟練使用。關(guān)鍵詞:電控自動(dòng)變速器;故障診斷技術(shù);工作原理;故障分析畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文外文摘要 目錄1諸論 (51.1研究目的及意義 (52自動(dòng)變速器的介紹 (62.1液力變矩器 (72.2主油路系統(tǒng) (82.3換擋信號系統(tǒng) (93自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng) (143.1傳感器結(jié)構(gòu)與原理 (153.2電磁閥 (183.3電子控制裝置中各種開關(guān)信號的工作原理 (213.3.1擋位開關(guān)信號 (213.3.2模式選擇開關(guān)信號 (233.3.3超速

3、擋開關(guān)信號 (243.3.4巡航控制信號 (243.4換檔控制 (253.5故障自診斷和失效保護(hù) (273.6電控系統(tǒng)故障診斷與分析 (283.6.1常見故障分析方法 (283.6.2電元件性能實(shí)驗(yàn) (293.6.3道路實(shí)驗(yàn) (293.7案例分析 (32結(jié)論 (35致謝 (36參考文獻(xiàn)資料 (361諸論汽車傳動(dòng)系中變速的自動(dòng)化是車輛發(fā)展的高級階段,自動(dòng)變速技術(shù)一直是人們追求的目標(biāo),它的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷程。隨著變速理論與設(shè)計(jì)的不斷完善,自動(dòng)變速器已被廣泛地應(yīng)用于轎車、大客車、重型自卸車、越野車、貨車與工程機(jī)械、拖拉機(jī)及履帶車輛上。在應(yīng)用過程中,自動(dòng)變速技術(shù)也不斷地完善和發(fā)展。1904年:美國通

4、用汽車公司的凱迪拉克汽車采用了手操縱的三擋行星齒輪變速器。福特汽車采用了二擋行星齒輪變速器。1926年:別克小轎車上開始使用液力機(jī)械傳動(dòng)的變速器。1933年:美國的瑞歐汽車使用了一種半自動(dòng)變速器。1938年:美國克萊斯勒汽車公司采用了液力偶合器,這為自動(dòng)變速器的成功打下了基礎(chǔ),后來由液力變矩器代替液力偶合器。1940年:通用汽車公司在奧茲莫比爾汽車上采用了全自動(dòng)變速器,它是由液力偶合器,四個(gè)擋位的行星變速器和自動(dòng)換擋系統(tǒng)組成的。1948年:別克汽車上采用了全自動(dòng)變速器。與此同時(shí),英國、聯(lián)邦德國等國家生產(chǎn)的汽車也相繼采用了自動(dòng)變速器。自20世紀(jì)50年代起:美國福特、克萊斯勒及通用等公司均將多種型

5、號的自動(dòng)變速器投入批量生產(chǎn)。此后20年,英國、法國、意大利、原聯(lián)邦德國、瑞典、日本等國都已成立了一批自動(dòng)變速器的專業(yè)化生產(chǎn)公司和專業(yè)廠,如美國的阿利森、英國的伯格伐努、原聯(lián)邦德國的ZF、意大利的菲亞特和日本的豐田等,而榮威使用的自動(dòng)變速器Tiptronic技術(shù)變速器由保時(shí)捷發(fā)明并在1990年第一次出現(xiàn)在964Carrera2車型上。其實(shí)早在1969年,911就使用了一臺名為Sportomatic的4速“準(zhǔn)手自一體變速器”。但由于當(dāng)時(shí)電控技術(shù)落后,大部分車型又被替換為手動(dòng)變速箱。現(xiàn)在,此項(xiàng)技術(shù)由保時(shí)捷授權(quán)給日本AW愛信、德國ZF采埃孚以及其他車廠生產(chǎn)。1.1研究目的及意義電控自動(dòng)變速器不管是從乘

6、坐舒適性能和汽車的動(dòng)力性能,還是從汽車的使用壽命和行車安全方面,都比手動(dòng)變速器高一個(gè)臺階,當(dāng)然還有降低排放,車輛在壞路上的通過性能等優(yōu)良特點(diǎn)。研究的目的就是為了防止故障的產(chǎn)生和產(chǎn)生故障時(shí)能分析故障原因所在,不需要盲目的尋找故障部位,意義就是為了能減少故障產(chǎn)生概率,減少維修工時(shí),減少駕駛員的疲勞、提高汽車使用壽命。2自動(dòng)變速器的介紹自動(dòng)變速器種類很多,主要有液力自動(dòng)變速器(AT、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT、無級自動(dòng)變速器(CVT。從技術(shù)發(fā)展角度看,關(guān)鍵是電子技術(shù)、電液控制技術(shù)和傳感技術(shù)。自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、機(jī)械變速機(jī)構(gòu)、閥體總成、電控系統(tǒng)等四個(gè)部分組成。前兩個(gè)部分主要完成轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的調(diào)

7、節(jié),閥體總成完成液力控制,執(zhí)行件為各檔離合器與制動(dòng)器,電控系統(tǒng)的核心為電子控制單元ECU,執(zhí)行件為各種電磁閥。自動(dòng)變速器的特點(diǎn):自動(dòng)變速器較手動(dòng)變速器具有智能化程度高、換擋品質(zhì)好、扭矩覆蓋面大及結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。當(dāng)然也也存在一些缺點(diǎn)。自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn):(1自動(dòng)變速消除了駕駛員換擋技術(shù)的差異性、(2自動(dòng)變速器提供了良好的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換性能、(3自動(dòng)變速器改善了車輛的動(dòng)力性和通過性、(4自動(dòng)變速器可減輕駕駛員疲勞強(qiáng)度,提高行車的安全性、(5自動(dòng)變速器可減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染。自動(dòng)變速器除具有以上優(yōu)點(diǎn)外,還有一些缺點(diǎn):(1較手動(dòng)變速器,自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,加工量大,制造難度大,成本高。(2傳動(dòng)

8、效率低。一般液力傳動(dòng)效率最高可達(dá)80%90%,比機(jī)械傳動(dòng)效率低8%12%,但從整車效率看,通過采用與發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳匹配,遵循最佳換擋規(guī)律,并采用變矩器的鎖止,增加機(jī)械擋數(shù)與采用超速換擋裝置,可使其機(jī)械效率達(dá)到手動(dòng)變速器的水平。(3由于自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相應(yīng)的維修技術(shù)也較復(fù)雜。要求有專門的維修人員,具有較高的修理水平和故障檢查分析的能力。2.1液力變矩器液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端,安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上。它利用液力傳動(dòng)的原理,將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給自動(dòng)變速器的輸入軸。它具有以下作用:(1起到自動(dòng)離合器的作用,傳遞或不傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩至變速器。(2減速增扭。(3實(shí)現(xiàn)無級變速。(4緩和沖擊。(5驅(qū)動(dòng)控

9、制系統(tǒng)的油泵。(6起到飛輪的作用,使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。簡單的液力變矩器結(jié)構(gòu)示意圖及主要零件如圖1所示,變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)基本元件以及外殼組成。 圖1液力變矩器的結(jié)構(gòu)示意圖1-發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸;2-變矩器殼;3-渦輪;4-泵輪;5-導(dǎo)輪;6-導(dǎo)輪固定套管;7-從動(dòng)軸各工作輪用鋁合金精密鑄造,或用鋼板沖壓焊接而成。泵輪與變矩器外殼連成一體,用螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的凸緣上。殼體做成兩半,裝配后焊成一體(有的用螺栓連接。渦輪通過從動(dòng)軸與傳動(dòng)系的其他部件相連。導(dǎo)輪則固定在不動(dòng)的套管上。所有工作輪在裝配后,形成斷面為循環(huán)圓的環(huán)狀體。液力變矩器的工作原理:液力變矩器的工作原理可以用兩臺電風(fēng)扇作形象描述

10、:一臺電風(fēng)扇接通電源就像變矩器中的泵輪,另一臺電風(fēng)扇不接電源就像變矩器中的渦輪。將兩臺電風(fēng)扇對置,當(dāng)接通電源的電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生的氣流可以吹動(dòng)不接電源的風(fēng)扇使其轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣兩個(gè)電風(fēng)扇就組成了偶合器,它能夠傳遞扭矩,但不能增大扭矩。變矩器起動(dòng)時(shí),從泵輪噴射出的自動(dòng)變速器油ATF流入靜止的渦輪中形成環(huán)流。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速增高時(shí),環(huán)流作用使渦輪的扭矩增大,渦輪開始緩慢地旋轉(zhuǎn),并逐漸加快,縮小了泵輪的轉(zhuǎn)速差而提高了傳動(dòng)效率。此時(shí)是沒有導(dǎo)輪的情況,相當(dāng)于液力偶合器。當(dāng)在泵輪和渦輪中安裝了導(dǎo)輪后,當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從渦輪流出的自動(dòng)變速器油ATF有殘留的動(dòng)能,通過導(dǎo)輪加在泵輪上從而增大扭矩。泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差越大,扭矩

11、增大也越快。液力變矩器之所以能起變矩作用,就是由于結(jié)構(gòu)上比液力偶合器多了一個(gè)導(dǎo)輪。在自動(dòng)變速器油ATF循環(huán)流動(dòng)的過程中,固定不動(dòng)的導(dǎo)輪給渦輪一個(gè)反作用力矩,使渦輪輸出的扭矩不同于泵輪輸入扭矩。2.2主油路系統(tǒng)因油泵由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),故其理論泵油量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,液壓油由油泵輸出后進(jìn)入主油路系統(tǒng),從而使主油路系統(tǒng)壓力發(fā)生變化。發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí),泵油量多,主油路壓力高,引起換擋沖擊及泵油消耗功率增大;發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí),泵油量少,主油路壓力低,引起制動(dòng)器、離合器打滑。為防止上述兩種現(xiàn)象發(fā)生,油泵的泵油量應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)即可滿足自動(dòng)變速器各部分的所需,而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)利用主油路系統(tǒng)中的主油路調(diào)壓閥

12、來調(diào)節(jié)壓力,讓多余的液壓油返回油底殼,使主油路系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定一定的范圍之內(nèi)。同時(shí),主油路調(diào)壓閥應(yīng)能滿足主油路系統(tǒng)在不同工況、不同擋位時(shí),具有不同油壓的要求:(1油門開度較小時(shí),自動(dòng)變速器所傳遞的扭矩較小,離合器、制動(dòng)器不易打滑,主油路壓力可以降低。而當(dāng)油門開度較大時(shí),因傳遞的扭矩較大,為防止離合器、制動(dòng)器打滑,主油路壓力要升高。(2汽車低速擋行駛時(shí),所傳遞的扭矩較大,主油路壓力要高。而在高擋行駛時(shí),所傳遞的扭矩較小,可降低主油路油壓,以減小油泵運(yùn)行阻力。(3倒擋的使用時(shí)間較少,為減小自動(dòng)變速器的尺寸,倒擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)做得較小(摩擦片數(shù)少,為防止打滑,主油路壓力要比前進(jìn)擋時(shí)有所提高。主油路調(diào)壓閥通常

13、采用階梯型滑閥,如圖3所示。它由上部的閥芯、下部的柱塞套筒及調(diào)壓彈簧組成。在閥門的上端A處,受來自油泵的液壓力的作用;下端則受到柱塞下部C處的來自發(fā)動(dòng)機(jī)油門所控制的節(jié)氣門閥的液壓力的作用(該液壓力與油門開度成正比關(guān)系,以及調(diào)壓彈簧的作用力。柱塞上下兩端的力的平衡,決定閥體所處的位置。若油泵泵油量增大,油壓升高,作用在A處向下的液壓力增大,推動(dòng)閥體下移,出油口打開,液壓泵輸出的部分油液排回油底殼,使主油路壓力調(diào)整到規(guī)定值。當(dāng)油門開大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加,油泵產(chǎn)生液壓力也升高,A處向下的液壓力增大,但此時(shí)受油門控制的節(jié)氣門閥油壓也增大,使得在C處向上的作用力也增大,于是主油路調(diào)壓閥繼續(xù)保持平衡,滿足

14、了油門開度大時(shí)對主油路油壓增大的要求。倒擋時(shí),手動(dòng)閥打開另一條油路,將壓力油引入主油路調(diào)壓閥柱塞的B腔,使作用在下端向上的油壓力增大,閥芯上移,出油口變小,主油路壓力增高,從而滿足了倒擋時(shí)油壓較前進(jìn)擋有所增大的要求。 圖2主油路調(diào)壓閥的工作原理2.3換擋信號系統(tǒng)給自動(dòng)變速器提供換擋操縱的有兩個(gè)換擋信號,即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速。在液壓控制系統(tǒng)中,這兩個(gè)信號分別由節(jié)氣門閥和速控閥提供。節(jié)氣門閥:節(jié)氣門閥受發(fā)動(dòng)機(jī)加速踏板控制,是隨節(jié)氣門開度大小(即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小而改變其輸出油壓力的液壓閥,其輸出油壓與節(jié)氣門開度成正比關(guān)系。此油壓作為液壓控制系統(tǒng)自動(dòng)換擋的一個(gè)信號。節(jié)氣門閥根據(jù)控制方式的不同分為機(jī)械式和真

15、空式兩種。在這里主要講述一下真空式節(jié)氣門閥。如圖3所示,真空式節(jié)氣門閥由真空氣室、推桿和滑閥等組成。上部被膜片隔開的真空氣室通過軟管與發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門后的進(jìn)氣管相通,與膜片相連的推桿則在膜片彈簧的作用力下將滑閥的閥芯往下推。閥芯上有三個(gè)油道口:進(jìn)油口A 與主油路相通,出油口B輸出節(jié)氣門閥油壓,泄油口C用以泄油。從出油口B 輸出的油壓流至閥芯底部,其液壓作用力使滑閥芯上移,與膜片彈簧的作用力平衡。油液從進(jìn)油口A到出油口B或出油口B到泄油口C,均要經(jīng)閥口節(jié)流。 圖3真空式節(jié)氣門閥1-真空氣室;2-膜片彈簧;3-膜片;4-推桿;5-滑閥;A-主油路進(jìn)油口;B-節(jié)氣門油壓出油口;C-泄油口;D-真空接口當(dāng)

16、節(jié)氣門開度較小時(shí),進(jìn)氣管的真空度大,真空室膜片對閥芯向下的推力減小,閥芯上移,節(jié)流口變小,輸出油壓減小;當(dāng)節(jié)氣門開度大時(shí),進(jìn)氣管真空度小,真空室膜片對閥芯向下的推力增大,閥芯下移,節(jié)流口變大,輸出油壓力增大;當(dāng)節(jié)氣門開度維持不變時(shí),閥芯維持在將進(jìn)油口A、泄油口C兩口關(guān)閉的平衡狀態(tài),輸出油壓不變,若此時(shí)減速小開度則通過C泄油使輸出油降低,反之增大開度,則從進(jìn)油口A進(jìn)油使輸出油增大。速控閥:速控閥也稱為調(diào)速器,其作用是為自動(dòng)變速器換擋控制提供一個(gè)隨車速變化的控制油壓。該油壓與節(jié)氣門閥油壓一起共同控制換擋閥的工作。它一般安裝在自動(dòng)變速器的輸出軸上,隨輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),或者安裝在自動(dòng)變速器的殼體上,通過

17、齒輪與輸出軸相連。其基本原理是利用離心力來控制滑閥閥芯的位置,來控制速控閥油壓的大小。雙級式速控閥的結(jié)構(gòu)如圖5所示,重塊為初級飛塊,滑閥為次級飛塊的一種安裝在輸出軸上的雙級式速控閥。進(jìn)油孔與主油路相通,出油孔輸出速控閥油壓,泄油孔用來泄油以調(diào)節(jié)速控閥油壓。 圖4節(jié)流式雙級速控閥1-滑閥;2-重塊;3-進(jìn)油孔;4-出油孔;5-輸出軸;6-銷軸;7-彈簧;8-調(diào)速器外殼;9-泄油孔在低速區(qū)工作時(shí),重塊在離心力的作用下外移,并通過彈簧帶動(dòng)滑閥一起外移,打開進(jìn)油孔,主油路壓力油經(jīng)進(jìn)油孔節(jié)流減壓后成為速控閥油壓。作用在油閥上的速控閥油壓向下的作用力使油閥下移,關(guān)小進(jìn)油孔,直至速控閥油壓的作用與離心力平衡

18、時(shí),關(guān)閉進(jìn)油口,速控閥輸出油壓不變。雙級式速控閥工作特性曲線如圖5所示,因重塊質(zhì)量大,隨著車速提高,輸出軸轉(zhuǎn)速升高,離心力增大,速控閥油壓急劇升高。 圖5雙級式速控閥工作特性曲線圖換檔閥:換擋閥工作原理示意圖如圖6所示,換擋閥的位置取決于兩端控制壓力的大小。當(dāng)右端的速控閥油壓低于左端的節(jié)氣門閥油壓和彈簧作用力之和時(shí),換擋閥保持在右端;當(dāng)右端的速控閥油壓高于左端的節(jié)氣門閥油壓和彈簧作用力之和時(shí),換擋閥移至左端。換擋閥改變方向時(shí),主油路的方向發(fā)生變化,以實(shí)現(xiàn)不同的擋位。在圖6中,當(dāng)換擋閥從左端移至右端時(shí),自動(dòng)變速器升高1個(gè)擋位;反之則降低1個(gè)擋位。由此可知,自動(dòng)變速器的升擋和降擋完全受節(jié)氣門閥油壓

19、和速控閥油壓控制。節(jié)氣門閥油壓大小反映的是油門的開度大小,速控閥油壓大小反映的車速大小。若汽車行駛時(shí)油門開度保持不變,車速低時(shí)換擋閥在左端處于低擋,隨著車速升高至規(guī)定值將推動(dòng)換擋閥移至右端升入高擋,這個(gè)車速的規(guī)定值稱為升擋車速(或升擋時(shí)刻。當(dāng)油門開度增大時(shí),節(jié)氣門閥油壓增大,從而使相應(yīng)的升擋速控閥油壓增大即升擋車速將增大,這種規(guī)律十分符合汽車的實(shí)際使用要求。因每個(gè)換擋閥只有兩個(gè)工作位置,只能在2個(gè)擋之間變換,故對三擋自動(dòng)變動(dòng)器而言要設(shè)置兩個(gè)換擋閥,對四擋自動(dòng)變速器而言要設(shè)置3個(gè)換擋閥,它們的工作原理完全一樣,只是控制的擋位不同而已。 圖6換檔閥工作原理示意圖1-換檔閥;2-彈簧;3-主油路進(jìn)油

20、孔;4-至低檔換檔執(zhí)行元件;5-至高檔換檔執(zhí)行元件;6、7-泄油孔;P1-速控閥油壓;P2-節(jié)氣門閥油壓;F-彈簧力蓄壓減震器:蓄壓減振器也稱貯能減振器。常見的蓄壓減振器由減振活塞和彈簧組成,如圖7所示,圖中的3個(gè)蓄壓減振器分別與3個(gè)擋位換擋執(zhí)行元件的油路相通,對應(yīng)在各擋起作用。蓄壓減震器的主要目的是使液壓缸內(nèi)壓力升高速度減緩,離合器、制動(dòng)器接合柔和,減小換擋沖擊。 圖7蓄壓減震器1-減震活塞;2-減震彈簧;A、B、C-同換檔執(zhí)行元件油路;D-節(jié)氣門油壓3自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理:自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行元件和變速器控制單元(ECU組成。傳感器主要包括車速傳感器、

21、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、變速器油溫度傳感器等,用來檢測車速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫及其他一些狀態(tài),并以電信號形式輸入到電控單元。電控單元有的是采用專用控制電腦(即AT ECU,有的是與發(fā)動(dòng)機(jī)共用一個(gè)控制電腦。電控單元根據(jù)各傳感器輸入的信號確定控制時(shí)刻和控制參數(shù),發(fā)出電信號到執(zhí)行元件。 圖8電子控制系統(tǒng)3.1傳感器結(jié)構(gòu)與原理(1節(jié)氣門位置傳感器:用以檢測發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度的大小,是自動(dòng)變速器換擋控制的一個(gè)重要依據(jù)。圖9是自動(dòng)變速器通常采用的線性節(jié)氣門位置傳感器。節(jié)氣門軸帶動(dòng)線性電位計(jì)和怠速開關(guān)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。 圖9節(jié)氣門位置傳感器1-怠速開關(guān)滑動(dòng)觸點(diǎn);2-線性電位計(jì)滑動(dòng)觸點(diǎn);A-

22、基準(zhǔn)電壓;B-節(jié)氣門開度信號;C-怠速信號;D-接地節(jié)氣門關(guān)閉時(shí),怠速開關(guān)接通;節(jié)氣門開啟時(shí),怠速開關(guān)斷開。當(dāng)節(jié)氣門開度不同時(shí),電位計(jì)電阻不同,這樣節(jié)氣門開度的變化被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮杌螂妷盒盘栞斎腚娮涌刂茊卧?電子控制單元就可獲得節(jié)氣門變化的信號和變化的速率,以此作為其控制不同行駛條件下的擋位變換的重要依據(jù)。(2車速傳感器:車速傳感器主要有磁電感應(yīng)式車速傳感器、霍爾式車速傳感器、光電式車速傳感器,以下主要對磁電感應(yīng)式具體分析。圖10是一種磁電感應(yīng)式的車速傳感器,它固定于自動(dòng)變速器輸出軸附近的殼體上,靠近安裝在輸出軸上的停車鎖止齒輪或感應(yīng)轉(zhuǎn)子。用于檢測自動(dòng)變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速,并換算成汽車行駛的車速,它

23、也是自動(dòng)變速器換擋控制的一個(gè)重要依據(jù)。當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),停車鎖止齒輪或感應(yīng)轉(zhuǎn)子的凸齒不斷靠近或離開車速傳感器,感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,從而產(chǎn)生交流感應(yīng)電壓。電子控制單元根據(jù)感應(yīng)電壓脈沖頻率的大小計(jì)算出車速。車速傳感器通常安裝在驅(qū)動(dòng)橋殼或變速器殼內(nèi),車速傳感器信號線通常裝在屏蔽的外套內(nèi),這是為了消除有高壓電火線及車載電話或其他電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁及射頻干擾,用于保證電子通訊不產(chǎn)生中斷,防止造成駕駛性能變差或其他問題。 圖10車速傳感器1-輸出軸;2-停車鎖止車輪;3-車速傳感器(3輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器:圖11是輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器,用以檢測自動(dòng)變速器輸入軸轉(zhuǎn)速信號,該信號使電子控制單元對換擋過程的控制更

24、為精確,同時(shí)該信號與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號比較可計(jì)算出液力變矩器的傳動(dòng)比,優(yōu)化油路壓力控制過程和鎖止離合器的控制過程,改善換擋質(zhì)量,提高汽車的行駛性能。其結(jié)構(gòu)、工作原理與車速傳感器相同。 圖11輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器1-行星齒輪變速器輸入軸;2-輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器(4油溫傳感器:圖12是液壓油溫度傳感器,用以檢測液壓油的溫度,作為電子控制單元進(jìn)行換擋控制、油壓控制和鎖止離合器控制的依據(jù)。油溫傳感器位于油底殼內(nèi)閥板上,內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一熱敏電阻,其阻值隨溫度發(fā)生變化,通常溫度越高,阻值越小,電子控制單元根據(jù)其阻值的變化計(jì)算出油溫。 圖12液壓油溫度傳感器1-滑板;2-液壓油溫度傳感器3.2電磁閥電子控制裝置中的執(zhí)行器

25、是各種電磁閥。電磁閥里有密閉的腔,在不同位置開有通孔,每個(gè)孔都通向不同的油管,腔中間是閥,兩面是兩塊電磁鐵,哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊,通過控制閥體的移動(dòng)來擋住或漏出不同的排油的孔,而進(jìn)油孔是常開的,液壓油就會進(jìn)入不同的排油管,然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞,活塞又帶動(dòng)活塞桿,活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。常見電磁閥的有開關(guān)式和脈沖線性式兩種。開關(guān)式電磁閥:開關(guān)式電磁閥的作用是開啟或關(guān)閉自動(dòng)變速器油路,可用于換擋及液力變矩器的鎖止離合器的控制。圖13是開關(guān)式電磁閥,由電磁線圈、銜鐵、閥芯和回位彈簧等組成。它只有兩種工作狀態(tài):全開或全關(guān)。圖中當(dāng)

26、線圈不通電時(shí),閥芯被油壓推開,打開泄油孔,該油路壓力泄為0;當(dāng)線圈通電時(shí),電磁力將閥芯左移,關(guān)閉油路壓力。 圖13開關(guān)式電磁閥1-電子控制單元(ECU;2-電磁線圈;3-銜鐵和閥芯;4-閥球;5-泄油孔;6-主油道;7-控制油道脈沖線性式電磁閥:圖14是脈沖線性式電磁閥,它的結(jié)構(gòu)與開關(guān)式電磁閥相似,也是由電磁線圈銜鐵、閥芯或滑閥等組成。 圖14脈沖線性式電磁閥1-電子控制單元(ECU;2-電磁線圈;3-銜鐵和閥芯;4-滑閥;5-濾網(wǎng);6-主油道;7-泄油孔;8-控制油道脈沖線性式電磁閥用來控制油路中的油壓。通電后,電磁力使閥芯或滑閥開啟泄油孔,壓力下降;不通電,在彈簧作用下閥芯或滑閥關(guān)閉泄油孔

27、,壓力上升。其控制電信號為一個(gè)頻率固定的脈沖電信號,脈沖電信號使電磁閥不斷反復(fù)地開啟和關(guān)閉泄油孔,電子控制單元通過改變每個(gè)脈沖周期內(nèi)電流接通和斷開的時(shí)間比例即所謂的占空比來控制油路壓力。占空比控制也稱電控脈寬調(diào)制技術(shù),它是通過電子控制裝置對加在工作執(zhí)行元件上一定頻率的電壓信號進(jìn)行脈沖寬度的調(diào)制,以實(shí)現(xiàn)對所控制的執(zhí)行元件工作狀態(tài)精確,連續(xù)的控制。占空比實(shí)質(zhì)上是指受控制的電路被接通的時(shí)間占整個(gè)電路工作周期的百分比。圖15是占空比與油路壓力成反比關(guān)系圖。即電流接通的時(shí)間A與整個(gè)周期所占的時(shí)間A+B的比值。 圖15脈沖線性式電磁閥的控制信號脈沖線性電磁閥的結(jié)構(gòu)與開關(guān)式電磁閥相似,也是由電磁線圈、銜鐵、

28、閥芯或滑閥等組成,它通常用來控制油路中的油壓如蓄壓器背壓控制和液力變矩器鎖定控制。負(fù)載循環(huán)式電磁閥可以在一個(gè)周期中自由地被控制通電與斷電的比率(從0100%。它用一定的頻率(般用50Hz重復(fù)通電與斷電,不斷打開和關(guān)閉排油孔,把控制液壓閥的壓力調(diào)至規(guī)定值。當(dāng)電磁線圈通電時(shí),電磁力使閥芯或滑閥閥開啟,液壓油經(jīng)泄油孔排出,油路壓力隨之下降,當(dāng)電磁線圈斷電時(shí),閥芯或滑閥在彈簧彈力的作用下將泄油孔關(guān)閉,使油路壓力上升。即通電時(shí)卸壓,斷電時(shí)保持油壓,這樣通電與斷電的比率越低,控制壓力越高,從而系統(tǒng)油路也越高。脈沖線性式電磁閥和開關(guān)式電磁閥的不同之處在于控制它工作的電信號不是恒定不變的電壓信號,而是具有固定

29、頻率的脈沖電信號,電磁閥在脈沖電信號的作用下不斷反復(fù)地開啟和關(guān)閉泄油孔,電腦通過改變每個(gè)脈沖周期內(nèi)電流接通和斷開的時(shí)間比率,稱為占空比(占空比:在一個(gè)脈沖周期內(nèi),通電時(shí)間長為A,斷電時(shí)間長為B,占空比=A/(A+B×100%,一個(gè)脈沖信號周期中,對高電平在整個(gè)周期所占的百分率的調(diào)節(jié)又稱為占空比調(diào)節(jié)。占空比與平均電壓的關(guān)系式:Va=T ONT PV式中,Va 為電平電壓;V為平均電壓;TON為高電平通電時(shí)間;TP為一個(gè)信號周期。占空比系數(shù)=高電平導(dǎo)通時(shí)間T ON 一個(gè)信號周期時(shí)間T P變化范圍為0100%,從而改變電磁閥開啟和關(guān)閉的時(shí)間比率,來控制油路的壓力。占空比愈大,經(jīng)電磁閥泄出的

30、液壓油愈多,油路壓力愈低,反之,占空比愈小,油路壓力愈大。如果電磁閥失效或其它故障,則電磁閥暫停工作,油路壓力為最大以保證行駛,也即起到安全保護(hù)作用。3.3電子控制裝置中各種開關(guān)信號的工作原理在自動(dòng)變速器的控制中開關(guān)信號也起到重要的作用。開關(guān)信號包括:擋位開關(guān)信號、模式選擇開關(guān)信號、超速擋開關(guān)信號、制動(dòng)開關(guān)信號、強(qiáng)制降擋開關(guān)信號、巡航控制信號等。3.3.1擋位開關(guān)信號擋位開關(guān)裝在變速器殼體的手動(dòng)閥搖臂軸或換擋桿上,由換擋桿進(jìn)行控制,相應(yīng)的擋位顯示在儀表板上,它由幾個(gè)觸點(diǎn)組成,當(dāng)選檔桿撥于不同的位置時(shí),接通相應(yīng)的觸點(diǎn),電腦根據(jù)被接通的觸點(diǎn)測得選檔桿的位置,以便按不同的程序控制自動(dòng)變速器的工作,如

31、圖16所示。擋位開關(guān)具有下列功能: 圖16檔位開關(guān)端子圖 圖17檔位控制示意圖P位1,5通P位指示燈亮,2,3通起動(dòng)電路接通R位4,5通R位指示燈亮,ECT接受R 位信號N位5,8通N位指示燈亮,2,3通起動(dòng)電路接通D位5,9通D位指示燈亮S位5,7通S位指示燈亮,ECT接受S位信號L位5,6通L位指示燈亮,ECT接受L位信號 圖18檔位開關(guān)指示換擋桿位置:換擋桿的位置信號利用檔位開關(guān)傳給變速器控制系統(tǒng),擋位開關(guān)電路見圖18所示,開關(guān)內(nèi)的觸點(diǎn)通過多種組合(開和關(guān)將換擋位置P, R,N,D,3,2和L傳給變速器控制單元。倒擋信號燈的開啟:當(dāng)換擋桿置于R位時(shí),接通倒車燈繼電器,倒擋信號燈開啟?？論?/p>

32、啟動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)只有當(dāng)換擋桿在位置P或N時(shí)才能啟動(dòng)。擋位開關(guān)將選擋桿位置處于P或N時(shí)的信號傳給啟動(dòng)繼電器,使點(diǎn)火開關(guān)能工作。同時(shí),在掛前進(jìn)擋時(shí)中斷起動(dòng)機(jī),即防止起動(dòng)機(jī)在汽車行駛時(shí)嚙合。3.3.2模式選擇開關(guān)信號模式選擇開關(guān)又稱程序開關(guān),用于選擇自動(dòng)變速器的控制摸式,即選擇自動(dòng)變速器的換擋規(guī)律,以滿足不同的使用要求。圖19為一個(gè)安裝在換檔操縱換擋桿旁的模式開關(guān)。自動(dòng)變速器ECU存儲器內(nèi)存有2擋位、L擋位、鎖定模式以及模式選擇開關(guān)選擇的換擋程序。 圖19模式選擇開關(guān)及電路連接模式選擇開關(guān)般有2種或3種工作方式,通常在開關(guān)上的標(biāo)注是: E(Economy、P(Power/S(Sport、N(Normal

33、、M(Manual及S(Snow。常見的控制模式大致有以下幾種:經(jīng)濟(jì)模式(Economy該模式以汽車獲得最佳燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)設(shè)計(jì)換擋規(guī)律。當(dāng)自動(dòng)變速器在經(jīng)濟(jì)模式下工作時(shí),其換擋規(guī)律使汽車在行駛過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),降低了燃油消耗。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對較低時(shí)就會換入高擋,即提前升檔,延遲降擋。動(dòng)力/運(yùn)動(dòng)模式(Power或Sport該模式以汽車獲得最大動(dòng)力性為目標(biāo)設(shè)計(jì)換擋規(guī)律。當(dāng)自動(dòng)變速器在動(dòng)力模式下工作時(shí),其換擋規(guī)律使汽車在行駛過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處在大轉(zhuǎn)矩、大功率范圍內(nèi)運(yùn)行,提高了汽車的動(dòng)力性能和爬坡能力。只有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí),才能換入高擋,即延遲升擋,提前降擋。常規(guī)模式(Norma

34、l常規(guī)模式的換擋規(guī)律介于經(jīng)濟(jì)模式與動(dòng)力模式之間。它使汽車既保證了一定的動(dòng)力性,又有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。手動(dòng)模式(Manual該模式讓駕駛員可在14擋之間以手動(dòng)方式選擇合適的擋位,使汽車好像裝用了手動(dòng)變速器一樣行駛,而又不必像手動(dòng)變速器那樣換擋時(shí)必須踩離合器踏板。雪地模式(Snow在該模式下變速器以高擋(3擋起步,這樣,即使汽車起步時(shí)油門踏板被踩到底,也能保證驅(qū)動(dòng)輪不會出現(xiàn)打滑。3.3.3超速擋開關(guān)信號超速擋開關(guān)通常安裝在自動(dòng)變速器操縱換擋桿上如圖20,用于控制自動(dòng)變速器的超速擋。如果超速擋開關(guān)打開,變速器操縱換擋桿又處于“D”位,則自動(dòng)變速器隨著車速的提高而升擋時(shí),最高可升到超速擋;而開關(guān)關(guān)閉時(shí)

35、,無論車速怎樣高,自動(dòng)變速器都不能升至超速擋。 圖20超速檔開關(guān)及電路連接在駕駛室儀表板上,有"O/D OFF"指示燈顯示超速擋開關(guān)的狀態(tài)。當(dāng)超速擋開關(guān)打開時(shí),“O/D OFF”指示燈熄滅;而當(dāng)超速擋開關(guān)關(guān)閉時(shí),“O/D OFF”指示燈隨之亮起。3.3.4巡航控制信號有些車輛設(shè)有巡航控制系統(tǒng),在交通情況比較好的情況下啟動(dòng)巡航控制系統(tǒng)可以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。巡航控制系統(tǒng)與變速器ECU的連接情況如圖21所示。 圖21巡航控制系統(tǒng)與變速器ECU連接3.4換檔控制換檔控制即控制自動(dòng)變速器的換檔時(shí)刻,也就是在汽車達(dá)到某一車速時(shí),讓自動(dòng)變速器升檔或降檔,它是自動(dòng)變速器電腦最基本的控制

36、內(nèi)容。自動(dòng)變速器的換檔時(shí)刻,即換檔車速,包括升檔車速和降檔車速,它對汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。對于汽車的某一特定行駛工況來說,都有一個(gè)與之相對應(yīng)的最佳換檔時(shí)刻或換檔車速,電腦應(yīng)使自動(dòng)變速器在汽車的任意行駛條件下都按最佳換檔時(shí)刻進(jìn)行換檔,從而使汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。汽車的最佳換檔車速主要取決于汽車行駛時(shí)的節(jié)氣門開度,如圖22所示,不同節(jié)氣門開度下的最佳換檔車速可以用自動(dòng)換檔圖來表示。由圖中可知,節(jié)氣門開度愈小,汽車的升檔車速和降檔車速愈低;反之,節(jié)氣門開度愈大,汽車的升檔車速和降檔車速愈高。這種換檔規(guī)律十分符合汽車的實(shí)際使用要求,例如,當(dāng)汽車在良好路面上緩慢加速

37、時(shí),行駛阻力較小,節(jié)氣門開度也小,升檔車速可相應(yīng)降低,即可以較早地升入高檔,從而讓發(fā)動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,減少汽車油耗;反之,當(dāng)汽車急加速或上坡時(shí),行駛阻力較大,為保證汽車有足夠的動(dòng)力,節(jié)氣門開度加大,換檔時(shí)刻應(yīng)相應(yīng)延遲,也就是升檔車速應(yīng)相應(yīng)提高,從而讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在較高的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),以發(fā)出較大的功率,提高汽車的加速和爬坡能力。 圖22自動(dòng)換檔圖1-實(shí)線表示汽車加速時(shí)的升檔規(guī)律2-虛線表示汽車減速時(shí)的降檔規(guī)律汽車自動(dòng)變速器的選檔桿或模式開關(guān)處于不同位置時(shí),對汽車的使用要求也有所不同,因此其換檔規(guī)律也應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整,電腦將汽車在不同使用條件下的最佳換檔規(guī)律以自動(dòng)換檔圖的形式貯存在電腦存儲器內(nèi)。

38、在汽車行駛中,電腦根據(jù)空檔起動(dòng)開關(guān)和模式開關(guān)的信號從存儲器內(nèi)選擇出相應(yīng)的自動(dòng)換檔圖,再將車速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器測得的車速、節(jié)氣門開度與自動(dòng)換檔圖進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,在達(dá)到設(shè)定的換檔車速時(shí),電腦便向換檔電磁閥發(fā)出電信號,以實(shí)現(xiàn)檔位的自動(dòng)變換。四速自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)中的換檔電磁閥通常有二個(gè)或三個(gè)。大部分日本轎車自動(dòng)變速器,如豐田、馬自達(dá)轎車等采用二個(gè)換檔電磁閥,一部分歐美轎車自動(dòng)變速器,如奧迪、福特轎車等采用三個(gè)電磁閥?？刂葡到y(tǒng)通過這些換檔電磁閥開啟或關(guān)閉(通電或斷電的不同組合來組成不同的檔位,不同廠家生產(chǎn)的自動(dòng)變速器換檔電磁閥的工作組合與檔位的關(guān)系都不完全相同。換擋控制原理:車輛行駛過

39、程中,EC-AT控制單元根據(jù)選擋桿的位置、車速信號、節(jié)氣門位置傳感器信號、模式選擇開關(guān)信號及O/D開關(guān)信號等,選擇和確定自動(dòng)換擋圖及換擋的范圍,然后向電磁閥(A和B或1號和2號傳遞電信號,兩個(gè)電磁閥的通電或斷電的組合來決定使用第幾擋。另外,選擋桿的不同位置帶動(dòng)了手動(dòng)閥的滑動(dòng),從而在油路上限制了擋位的變換范圍。圖23是電子控制換擋的原理框圖。 圖23電控?fù)Q檔原理3.5故障自診斷和失效保護(hù)為了及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電子控制裝置中的故障,并在出現(xiàn)故障時(shí)盡可能使自動(dòng)變速器保持最基本的工作能力,以維持汽車行駛,便于汽車進(jìn)廠維修,電子控制自動(dòng)變速器的電子控制裝置大都具有故障自診斷和失效保護(hù)功能。這種電子控制裝置在電腦

40、內(nèi)設(shè)有專門的故障自診斷電路,它在汽車行駛過程中不停地監(jiān)測自動(dòng)變速器電子控制裝置中所有傳感器和部分執(zhí)行器的工作,一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)傳感器或執(zhí)行器有故障,它立即采取以下幾種保護(hù)措施:在汽車行駛時(shí),儀表盤上的自動(dòng)變速器故障警告燈亮起,以提醒駕駛員立即將汽車送至維修廠檢修。目前,大部分汽車是以超速檔指示燈“O/D OFF”作為自動(dòng)變速器故障警告燈的,若超速檔指示燈亮起后,按動(dòng)超速檔開關(guān)也不能將它熄滅,即說明電于控制裝置出現(xiàn)故障。將檢測到的故障內(nèi)容以故障代碼的形式貯存在電腦的存儲器內(nèi),只要不拆除汽車蓄電池,被測到的故障代碼就會一直保存在電腦內(nèi),即使是汽車行駛中偶爾出現(xiàn)的一次故障,電腦也會及時(shí)地檢測到,并記錄下

41、來。在維修時(shí),檢修人員可以采用一定的方法將貯存在電腦內(nèi)的故障代碼讀出,為查找故障部位提供可靠的依據(jù)。電腦按設(shè)定的失效保護(hù)程序控制自動(dòng)變速器的工作,保持汽車的基本行駛能力,在這種工作狀態(tài)下,自動(dòng)變速器的性能或多或少地受到影響。傳感器出現(xiàn)故障后,電腦所采取的相應(yīng)的失效保護(hù)功能主要有:節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí),電腦根據(jù)怠速開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行控制,當(dāng)?shù)∷匍_關(guān)斷開時(shí)(加速踏板被踏下,按節(jié)氣門開度1/2進(jìn)行控制,同時(shí)節(jié)氣門油壓為最大值;當(dāng)?shù)∷匍_關(guān)接通時(shí)(加速踏板完全放松,按照節(jié)氣門處于全閉狀態(tài)進(jìn)行控制,同時(shí)節(jié)氣門油壓為最小值。車速傳感器出現(xiàn)故障時(shí),電腦不能進(jìn)行自動(dòng)換檔控制,此時(shí)自動(dòng)變速器的檔位由選檔桿的位置

42、決定,在D位和S位(或2固定為超速檔或3檔,在L(或1位固定為2檔或1檔,或不論選檔桿為任何前進(jìn)檔,都固定為1檔,以保持汽車最基本的行駛能力。許多車型的自動(dòng)變有兩個(gè)車速傳感器,其中一個(gè)用于自動(dòng)變速器的換檔控制,另一個(gè)為儀表盤上車速表的傳感器,這兩個(gè)傳感器都與電腦連接,當(dāng)用于換檔控制的車速傳感器損壞時(shí),電腦可利用車速表傳感器的信號來控制換檔。輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器出現(xiàn)故障時(shí),電腦停止減轉(zhuǎn)矩控制,換檔沖擊有所增大。液壓油溫度傳感器出現(xiàn)故障時(shí),電腦按液壓油溫度為80進(jìn)行控制。執(zhí)行器出現(xiàn)故障后,電腦所采取的相應(yīng)的失效保護(hù)功能主要有:換檔電磁閥出現(xiàn)故障時(shí),不同的電腦有兩種不同的失效保護(hù)功能。一種是不論有幾個(gè)換

43、檔電磁閥出現(xiàn)故障,電腦都將停止所有換檔電磁閥的工作,此時(shí)自動(dòng)變速器的檔位將完全由選檔桿的位置決定:在D位和S(或2位時(shí)被固定為3檔,在L(或1位時(shí)被固定為2檔。另一種是幾個(gè)換檔電磁閥中有一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí),電腦控制其他無故障的電磁閥工作,以保證自動(dòng)變速器仍能自動(dòng)升檔或降檔,但會失去某些檔位,而且升檔或降檔規(guī)律有所變化,例如,可能直接由1檔升至3檔或超速檔。鎖止電磁閥出現(xiàn)故障時(shí),電腦停止鎖止離合器控制,使鎖止離合器始終處于分離狀態(tài)。油壓電磁閥出現(xiàn)故障時(shí),電腦停止鎖止離合器控制,使油路壓力保持為最大。3.6電控系統(tǒng)故障診斷與分析20世紀(jì)80年代中期,日本第一大汽車生產(chǎn)廠家豐田公司成功的研制出了具有超速

44、檔的電控液力自動(dòng)變速箱。這一創(chuàng)造的出現(xiàn),又為自動(dòng)變速箱的發(fā)展推向了一個(gè)新的階段。到90年代后期,美國的三大汽車公司先后推出了自己的電控液力自動(dòng)變速箱,從此自動(dòng)變速器的發(fā)展開始進(jìn)入電控階段,液控自動(dòng)變速箱逐漸被淘汰出局。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,電控自動(dòng)變速器在電控方面的技術(shù)逐漸走向成熟。一些高尖端技術(shù)也逐漸被運(yùn)用到自動(dòng)化控制上,例如:模糊控制理論,藍(lán)牙技術(shù),CAN 總線等。例如大眾公司的01N,01M和01V型等均在不同程度上采用這些技術(shù)。雪鐵龍公司的AL4自動(dòng)變速箱,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制,P,R,N,D以及倒檔位置均采用了電磁閥控制,并且創(chuàng)下了自動(dòng)變速箱電磁閥最多的紀(jì)錄。這標(biāo)志著從21世紀(jì)開始,自動(dòng)變速

45、箱在可靠性,換檔的平順性等各方面均有了很大的提高,滿足了人們對汽車人體化設(shè)計(jì)的理念的要求。3.6.1常見故障分析方法(1故障樹分析法:“故障樹”診斷分析法是汽車診斷中常用的方法之一?！肮收蠘洹狈治龇ㄒ喾Q為“樹枝圖”分析法,他是根據(jù)汽車的工作特征和技術(shù)狀況之間的邏輯關(guān)系構(gòu)成的樹枝狀圖形來對故障的發(fā)生原因進(jìn)行定性分析,并能運(yùn)用邏輯代數(shù)運(yùn)算對故障出現(xiàn)的條件和概率進(jìn)行定量估計(jì)。這是一種可靠性分析技術(shù),它普遍應(yīng)用于汽車復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的分析?！肮收蠘洹狈治龇ㄓ糜谄囋\斷,不僅可以分析由單一缺欠所導(dǎo)致的系統(tǒng)故障,而且還可以分析兩個(gè)以上零件同時(shí)發(fā)生故障時(shí)才發(fā)生的系統(tǒng)故障。因此為了能更加形象的俄表示出自動(dòng)變速器常

46、見故障的形勢和原因,現(xiàn)特以故障樹的形式將自動(dòng)變速器常見故障及原因表示附圖中。(2傳統(tǒng)路線分析法:自動(dòng)變速器中各檔位的轉(zhuǎn)換和動(dòng)力傳遞,是通過齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行的,那么在各個(gè)檔位時(shí),有哪些換檔執(zhí)行元件參與了工作,動(dòng)力經(jīng)過那些機(jī)構(gòu)和齒輪進(jìn)行傳遞呢?我們可以通過傳動(dòng)路線分析法進(jìn)行分析判斷。傳動(dòng)路線在故障診斷中的作用于分析方法:傳動(dòng)路線分析法在故障診斷中有以下幾個(gè)方面:a確定動(dòng)力在傳遞過程中所經(jīng)過的路線及運(yùn)用的元件b根據(jù)動(dòng)力的傳遞路線來確定各檔工作時(shí)所運(yùn)用得換檔執(zhí)行元件c根據(jù)換檔執(zhí)行元件的運(yùn)用表和傳動(dòng)圖,來確定傳動(dòng)路線和其它元件的工作情況d根據(jù)傳動(dòng)路線情況來分析與檔位有關(guān)的故障及相應(yīng)傳動(dòng)元件的應(yīng)力情況。根據(jù)換

47、檔執(zhí)行元件的運(yùn)用表和傳動(dòng)圖,來確定傳動(dòng)路線和其他元件的工作情況,這種方法可以用來確定與檔位有關(guān)的故障。3.6.2電元件性能實(shí)驗(yàn)(1目的:電元件參數(shù)的檢測,是判定電元件好壞的根據(jù),它包括了:電元件本身、線路、ECT中的相關(guān)電路。多數(shù)電元件為體外拆檢式,應(yīng)利用<維修手冊>線路圖就車檢測。(2方法:檢測各電元件的電阻值、電壓值、通斷動(dòng)作聲,判定其好壞。檢測內(nèi)容如下:A、各種電磁閥的電阻值是否正常?B、各種電元件的電路是否正常?C、傳感器的輸出信號是否正常?D、執(zhí)行元件通、斷電試驗(yàn)時(shí),動(dòng)作是否清脆靈活?E、發(fā)動(dòng)機(jī)和AT的搭鐵線回路的電阻值是否正常?應(yīng)<1,這一點(diǎn)往往被忽視,致使回路不

48、暢而控制失靈。3.6.3道路實(shí)驗(yàn)在維修前或維修后進(jìn)行,是進(jìn)一步檢查AT的使用性能。即:起步加速性能、換檔性能、TCC鎖止性能、驅(qū)動(dòng)模式選擇性能。及有無噪聲、發(fā)熱、打滑、振動(dòng)等方面的故障。有助于故障的確定和維修質(zhì)量的監(jiān)控。試驗(yàn)方法:(1D檔時(shí)升檔、降檔換檔規(guī)律的試驗(yàn):節(jié)氣門開度和車速的對應(yīng)關(guān)系,叫:“換檔規(guī)律”。不同的節(jié)氣門開度,必然對應(yīng)不同的換檔點(diǎn),其換檔時(shí)的車速值與節(jié)氣門開度的大小是正比關(guān)系。即:小開度、低車速即升檔;大開度、高車速才升檔。為此,可采用節(jié)氣門半開或全開狀態(tài)下路試,可將加速踏板固定在半開位置,以TPS輸出的電壓值為準(zhǔn)。例如:榮威950AT的TPS全開V=4.5V;半開V=2.2

49、5V。A、升檔試驗(yàn)連接好儀器,道路平坦,手柄在D檔,使OD/SW-ON,踩下加速踏板,起步加速行駛,直至全開或半開,到達(dá)規(guī)定的最高車速。試出此過程中升檔時(shí)和鎖止時(shí),所對應(yīng)的車速值。要求:(a、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般不高于3500r/min;(b、無噪聲、發(fā)熱、沖擊、脫檔現(xiàn)象;(c、各檔的升檔點(diǎn)符合該車<換檔規(guī)律表>的規(guī)定值,這是竣工交車的依據(jù)B、降檔試驗(yàn)節(jié)氣門應(yīng)以全開狀態(tài)試驗(yàn),OD/SW-ON,在平路上加速行駛。當(dāng)達(dá)到最高車速后,即轉(zhuǎn)入連續(xù)上坡的道路上加速行駛,進(jìn)行自動(dòng)降檔試驗(yàn)。試出上坡過程中,鎖止斷開和降檔時(shí)對應(yīng)的車速值。如因很難找到合適的連接坡道,多依平路升檔試驗(yàn)時(shí),全開和半開的兩次數(shù)

50、據(jù)為準(zhǔn)。12款榮威950AT換檔規(guī)律表:平路升檔和鎖止規(guī)律表:Km/h節(jié)氣門開度12檔23檔34檔鎖止接通半開TPS=2.25V3337636994100110116全開TPS=4.5V556199105155161156162上坡降檔和鎖止規(guī)律表:Km/h節(jié)氣門開度43檔32檔21檔鎖止斷開全開TPS=4.5V13714387934248146152C、必要的說明:(a相鄰兩檔的降檔車速比升檔車速低1015Km/h,此差值叫:“遲滯值”。遲滯的目的:是為了防止當(dāng)車速接近換檔點(diǎn)時(shí),出現(xiàn)“忙亂換檔”現(xiàn)象,保持穩(wěn)定車速,減小離合器及制動(dòng)器摩擦片的磨損。(b如無掃瞄儀監(jiān)控,可根據(jù)轉(zhuǎn)速表和車速表兩指針

51、的瞬時(shí)變化情況,粗略地查出升檔、降檔的反應(yīng)。例如:升檔時(shí)車速表明顯上升,轉(zhuǎn)速表明顯下降此為對道路適應(yīng)能力的反應(yīng)。降檔時(shí)車速表明顯下降,轉(zhuǎn)速表明顯上升此為行駛阻力增大的反應(yīng)。(c如不符合規(guī)定值,應(yīng)檢查控制油壓、電元件好壞、離合器及制動(dòng)器的好壞。(2換檔沖擊試驗(yàn):在平坦路上等速行駛,突然放松加速踏板,接著又加速行駛,會出現(xiàn)檔位的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)平順柔和,發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)小。如沖擊過大,說明換檔品質(zhì)差。原因是:換檔控制油壓過高、蓄壓緩沖器失效、單向節(jié)流閥失效、離合器及制動(dòng)器摩擦片磨損、行星排軸竄量過大、TPS和VSS信號失準(zhǔn)等故障。(3手動(dòng)2檔和L檔性能試驗(yàn):A、手柄在1檔位,起步加速行駛,不應(yīng)有升入2檔的

52、顯示或感覺,只能是高轉(zhuǎn)速、低車速行駛。松開加速踏板,應(yīng)有明顯的反拖降速感覺,即:“發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用”良好。否則,說明1檔離合器、制動(dòng)器及相關(guān)的單向自由輪F打滑。B、在1檔位行駛中,可將手柄移入2檔位,車速應(yīng)明顯的提高,不應(yīng)有再升檔或降檔的顯示或感覺。否則,說明2檔離合器、制動(dòng)器及相關(guān)的單向自由輪F打滑或換檔信號有誤。C、在D檔行駛中,車速不超過50Km/h時(shí),也可將手柄移止2檔和1檔,汽車應(yīng)明顯的降速增扭,并有更大的反拖制動(dòng)感覺為好。(5倒檔R性能試驗(yàn):汽車仃穩(wěn)后,手柄移入R檔,略踩加速踏板,應(yīng)能迅速倒車為好。否則,說明R檔離合器及制動(dòng)器打滑。(6駐車檔P性能試驗(yàn):將車仃在大于9%的坡道上,手柄

53、移入P檔,松開駐車制動(dòng)器,應(yīng)不溜車為好。否則,說明是P檔制動(dòng)爪的機(jī)械故障。(7其他駕駛模式的性能試驗(yàn):不少高檔乘用車的電控自動(dòng)變速器,具有多種駕駛模式(驅(qū)動(dòng)模式控制開關(guān),該車系的<維修手冊>中都有其換檔規(guī)律值,模式的選擇決定于路面的好壞和駕駛者的意圖。A、正常駕駛模式Norm即常用的駕駛模式。它的換檔規(guī)律介于動(dòng)力模式和經(jīng)濟(jì)模式之間,兼顧了動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。B、動(dòng)力駕駛模式Pwr按下此開關(guān)行駛,升檔較晚,動(dòng)力性好,但費(fèi)油,多在壞路上使用。(有的車系用S開關(guān),是Super“高級”的縮寫,代表了動(dòng)力模式。C、經(jīng)濟(jì)駕駛模式Econ按下此開關(guān)行駛,升檔較早,油耗低,但動(dòng)力性差,多在極好的路面上

54、使用。D、冬季滑路駕駛模式Winter和雪地駕駛模式Snow按下此開關(guān)后,只能用2檔起步、3檔行駛,不能轉(zhuǎn)入低速檔,防止驅(qū)動(dòng)輪打滑。當(dāng)車速達(dá)80Km/h 后,就自動(dòng)取消這種駕駛模式。保持駕駛模式Hold手柄在D檔行駛時(shí),按下此開關(guān)hold/sw-on,即保持在一檔位,不再自動(dòng)換檔。如hold/sw-off,或手柄移動(dòng)后,自動(dòng)換檔功能即恢復(fù)。此開關(guān)的使用時(shí)機(jī):多在壞路上行駛時(shí)使用,維持汽車的動(dòng)力性,防止頻繁跳檔,減小制動(dòng)器和離合器的磨損(如新款別克乘用車。3.7案例分析一輛榮威550轎車裝備RE4F02A自動(dòng)變速器,該車前進(jìn)擋起步反應(yīng)相當(dāng)慢,發(fā)動(dòng)機(jī)加速行駛時(shí)車速提升相當(dāng)困難,即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高

55、,且驅(qū)動(dòng)無力。D 位與2位故障現(xiàn)象一樣,但將選檔手柄置于1位時(shí)動(dòng)力切明顯變?nèi)趿?形式驅(qū)動(dòng)正常,到檔的動(dòng)力也正常,由這些現(xiàn)象可以確定故障在自動(dòng)變速器上。失速試驗(yàn)正常。故可排除打滑故障,由此可判斷為傳動(dòng)比所至。道路試驗(yàn)可知,0100km/h一共發(fā)生了3次自動(dòng)換檔情況,在車速為50km/h以上時(shí)驅(qū)動(dòng)又很正常,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),第一自動(dòng)換檔情況,在車速為50km/h以上時(shí)又很正常。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):第一自動(dòng)換當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1800r/min左右,車速為30km/h 左右,在自動(dòng)換檔后汽車仍然驅(qū)動(dòng)無力。第二自動(dòng)換當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min左右,車速為50km/h左右,在自動(dòng)換當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速立即下降到2

56、500r/min左右,汽車有明顯的向前沖的現(xiàn)象,動(dòng)力很強(qiáng)。第三次為2700r/min 左右,車速為80km/min左右,在自動(dòng)換檔后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速立即下降2500r/min左右,汽車車速也有明顯增高的現(xiàn)象,在繼續(xù)加速,汽車也能正常行駛。在車速為90km/h左右時(shí),按下手柄處的超速按鈕,儀表板上的“O/D OFF”指示燈點(diǎn)亮,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速馬上上升,車速下降,說明發(fā)生了自動(dòng)降檔現(xiàn)象。并且是由43。該車為4速電控自動(dòng)變速器,3次換檔正常,據(jù)此分析自動(dòng)變速器本身沒問題,故障發(fā)生在擋位控制部分。通過故障自診斷“O/D OFF”指示燈讀取故障碼,油質(zhì)也正常。無明顯變質(zhì)現(xiàn)象,更換控制電腦后汽車故障依舊。再進(jìn)行手動(dòng)換檔試驗(yàn):將選檔手柄放入1位起步加速,車速達(dá)到30km/h以后,再將手柄推入2位繼續(xù)加速,汽車轉(zhuǎn)速