底盤講義之自動變速器(三)

1、底盤講義之自動變速器（三）作者：佚名 來源： 發(fā)布時間：2010年03月23日 課題4.5 拉威挪式行星齒輪變速器學習目標鑒定標準教學建議1.       掌握拉威挪行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)、組成和各檔傳動路線應知：拉威挪行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)、組成和各檔傳動路線建議：以教師講解和示范為主。     拉威挪式(Ravigneaux)行星齒輪變速器將以桑塔納2000GSiAT型轎車的01N型4檔自動變速器為例進行介紹。由于換檔執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、原理和檢修與辛普森式齒輪變速器都是一樣的，所以這里只

2、介紹其拉威挪行星齒輪機構(gòu)和液壓系統(tǒng)。一、桑塔納2000轎車01N型四檔拉威挪行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)、組成拉威挪行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu)如圖438所示，包括拉威挪行星齒輪機構(gòu)和離合器、制動器、單向離合器。圖438 拉威挪行星齒輪變速器1第2檔和第4檔制動器(B2) 2單向離合器 3大太陽輪 4倒檔制動器(B1) 5短行星輪 6主動錐齒輪 7小太陽輪 8行星架 9車速傳感器齒輪 10長行星輪 11第3和第4檔離合器(K3) 12倒檔離合器(K2) 13第1到第3檔離合器(K1)拉威挪行星齒輪機構(gòu)如圖439所示，由雙行星排組成，包括大太陽輪、小太陽輪、長行星輪、短行星輪、齒圈和行星架。大、小太陽輪采用分段

3、式結(jié)構(gòu)，使3檔到4檔的轉(zhuǎn)換更加平順。短行星輪與長行星輪及小太陽輪嚙合，長行星輪同時與大太陽輪、短行星輪及齒圈嚙合，動力通過齒圈輸出。兩個行星輪共用一個行星架（圖中未畫出）。圖439 拉威挪行星齒輪機構(gòu)1齒圈 2小太陽輪 3大太陽輪 4長行星輪 5短行星輪二、桑塔納2000轎車01N型四檔拉威挪行星齒輪變速器各檔傳動路線拉威挪行星齒輪變速器的簡圖如圖440所示，其中離合器K2用于驅(qū)動大太陽輪，離合器K3用于驅(qū)動行星齒輪架，制動器B1用于制動行星齒輪架，制動器B2用于制動大太陽輪，單向離合器F防止行星架逆時針轉(zhuǎn)動，鎖止離合器LC將變矩器的泵輪和渦輪剛性連在一起。圖440 拉威挪行星齒輪變速器的簡圖

4、各檔位換檔元件的工作情況見表43。表43 各檔位換檔元件的工作情況檔位B1B2K1K2K3FR   1檔    2檔    3檔    4檔    注：表示離合器、制動器或單向離合器工作。各檔動力傳動路線如下：11檔1檔時，離合器K1接合，單向離合器F工作。如圖441所示，動力傳動路線為：泵輪渦輪渦輪軸離合器K1小太陽輪短行星輪長行星輪驅(qū)動齒圈。圖441 1檔動力傳動路線22檔2檔時，離合器K1接合，制動器

5、B2制動大太陽輪。如圖442所示，動力傳動路線為：泵輪渦輪渦輪軸離合器K1小太陽輪短行星輪長行星輪圍繞大太陽輪轉(zhuǎn)動并驅(qū)動齒圈。圖442 2檔動力傳動路線33檔3檔時，離合器K1和K3接合，驅(qū)動小太陽輪和行星架，因而使行星齒輪機構(gòu)鎖止并一同轉(zhuǎn)動。如圖443所示，動力傳動路線為：泵輪渦輪渦輪軸離合器K1和K3整個行星齒輪轉(zhuǎn)動。圖443 3檔動力傳動路線44檔4檔時，離合器K3接合，制動器B2工作，使行星架工作，并制動大太陽輪，如圖444所示，動力傳動路線為：泵輪渦輪渦輪軸離合器K3行星架長行星輪圍繞大太陽輪轉(zhuǎn)動并驅(qū)動齒圈。圖444 4檔動力傳動路線5R檔換檔桿在“R”位置時，離合器K2接合，驅(qū)動大

6、太陽輪；制動器B1工作，使行星架制動。如圖445所示，動力傳動路線為：泵輪渦輪渦輪軸離合器K2大太陽輪長行星輪反向驅(qū)動齒圈。圖445 倒檔動力傳動路線 測試題：1對照分解的實物、模型或圖片說明四檔拉威挪行星齒輪變速器各檔的傳動路線。2實操拆裝四檔拉威挪行星機構(gòu)。 課題4.6 液壓控制系統(tǒng)學習目標鑒定標準教學建議1.       掌握液壓控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理2.       掌握液壓控制系統(tǒng)主要元件的功用和原理3.   

7、    掌握油泵的檢修應知：液壓控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理應會：液壓控制系統(tǒng)的拆裝、油泵的檢修建議：以教師課堂講解和示范為主，并輔助多媒體課件或錄像組織教學。 一、液壓控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理對于全液控自動變速器來說，液壓控制系統(tǒng)將發(fā)動機的負荷（節(jié)氣門開度）和車速信號轉(zhuǎn)換為不同的油壓，并由此確定換檔時刻，并進行換檔的控制。1液壓控制系統(tǒng)的基本組成液壓控制系統(tǒng)的基本組成包括動力源、執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)三大部分，主要元件如圖4-46所示。1) 動力源液壓控制系統(tǒng)的動力源是油泵（或稱為液壓泵），它是整個液壓控制系統(tǒng)的工作基礎。如各種閥體的動作、換檔執(zhí)行元件

8、的工作等都需要一定壓力的ATF。油泵的基本功用就是提供滿足需求的ATF油量和油壓。2) 執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)主要由離合器、制動器油缸等組成。其功用是在控制油壓的作用下實現(xiàn)離合器的接合和分離、制動器的制動和松開動作，以便得到相應的檔位。3) 控制機構(gòu)控制機構(gòu)包括閥體和各種閥，包括主調(diào)壓閥、副調(diào)壓閥、手動閥、換擋閥、節(jié)氣門閥、速控閥（調(diào)速器）、強制降檔閥等。液壓控制系統(tǒng)還包括一些輔助裝置，如用于防止換檔沖擊的蓄能器、單向閥等。圖4-46 液壓控制系統(tǒng)的基本組成2液壓控制系統(tǒng)的工作原理油泵將ATF從自動變速器油底殼中泵出來、加壓，并經(jīng)過主調(diào)壓閥的調(diào)壓，形成具有一定壓力的ATF，一般稱為主油壓（或管道壓力

9、）。主油壓作用在節(jié)氣門閥和速控閥上，分別產(chǎn)生與節(jié)氣門開度和車速成正比的節(jié)氣門油壓和速控油壓。節(jié)氣門油壓和速控油壓作用在換擋閥的上，以控制換擋閥的動作。節(jié)氣門油壓和速控油壓還要反饋給主調(diào)壓閥，以根據(jù)節(jié)氣門的開度和車速調(diào)節(jié)主油壓。主油壓經(jīng)過手動閥后作用在各換擋閥上，換擋閥的動作切換油道，使經(jīng)過手動閥的主油壓作用到不同的換檔執(zhí)行元件（離合器、制動器）以得到不同的檔位。主油壓還作用到副調(diào)壓閥上，并把ATF油分別送到油冷卻器進行冷卻、送到機械變速器相應元件處進行潤滑和送到液力變矩器作為液力變矩器的工作介質(zhì)。二、液壓控制系統(tǒng)主要元件1油泵1) 功用油泵是液壓控制系統(tǒng)的動力源，其功用是產(chǎn)生一定壓力和流量的A

10、TF，供給液力變矩器、液壓控制系統(tǒng)和行星齒輪機構(gòu)。2) 結(jié)構(gòu)、原理常見的油泵為內(nèi)嚙合齒輪泵，其的結(jié)構(gòu)、原理如圖4-47所示。主要由主動齒輪、從動齒輪、月牙板、殼體等組成。主動齒輪為外齒輪，從動齒輪為內(nèi)齒輪，在殼體上有一個月牙板，把主、從動齒輪不嚙合的部分隔開，并形成兩個工作腔，分別為進油腔和出油腔。進油腔與泵體上的進油口相通，出油腔與泵體上的出油口相通。主動齒輪內(nèi)徑上有兩個對稱的凸鍵，與液力變矩器后端油泵驅(qū)動轂的鍵槽或平面相配合。因此，只要發(fā)動機轉(zhuǎn)動，油泵便轉(zhuǎn)動并開始供油。圖4-47 內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)、原理1-泵蓋 2-主動齒輪 3-從動齒輪 4-殼體 5-進油腔 6-出油腔 7-月牙板油泵

11、在工作過程中，主動齒輪帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動，在齒輪脫離嚙合的一端（進油腔），容積不斷變大，產(chǎn)生真空吸力，把ATF從油底殼經(jīng)濾網(wǎng)吸入油泵。在齒輪進入嚙合的一端（出油腔），容積不斷減小，油壓升高，把ATF從出油腔擠壓出去。這樣，油泵不斷地運轉(zhuǎn)，就形成了具有一定壓力的油液，供給自動變速器工作。這種油泵要求具有嚴格的加工制造精度。因為齒輪之間、齒輪與泵體之間，過大的磨損和間隙會導致油泵的性能下降，油壓過低。而油壓對于自動變速器的正常工作是非常重要的。3) 檢修a) 從動輪與泵體之間的間隙檢查如圖4-48所示，用厚薄規(guī)測量從動輪與泵體之間的間隙。圖4-48 用厚薄規(guī)測量從動輪與泵體之間的間隙b) 從動輪齒頂

12、與月牙板之間的間隙如圖4-49所示，用厚薄規(guī)測量從動輪齒頂與月牙板之間的間隙。圖4-49 用厚薄規(guī)測量從動輪齒頂與月牙板之間的間隙3) 主動輪與從動輪的側(cè)隙如圖4-50所示，用直尺和厚薄規(guī)測量主動輪與從動輪的側(cè)隙。圖4-50 用直尺和厚薄規(guī)測量主動輪與從動輪的側(cè)隙如果工作間隙超過規(guī)定值，應更換油泵。提示：實操拆裝、檢查油泵，并注意油泵的安裝位置。4) 油泵使用注意事項a) 發(fā)動機不工作，油泵不轉(zhuǎn)，自動變速器無油壓，即使在D位和R位，也不能靠推車起動發(fā)動機。b) 長距離拖車時，由于發(fā)動機不轉(zhuǎn)，油泵也不轉(zhuǎn)，齒輪系統(tǒng)沒有潤滑油，磨損會加劇，因此要求車速慢、距離短。如豐田車系要求拖車車速不高于30km

13、/h，距離不超過80km；奔馳車系要求拖車車速不高于50km/h，距離不超過50km。如果長距離拖車應將驅(qū)動輪提起，或斷開傳動軸。2主調(diào)壓閥1) 功用主調(diào)壓閥是主油路壓力調(diào)節(jié)閥的簡稱，也稱為第一調(diào)壓閥，其功用是根據(jù)車速、節(jié)氣門開度和選檔桿位置自動控制主油壓（管道壓力），保證液壓系統(tǒng)油壓穩(wěn)定。前面已經(jīng)提及，油泵是由發(fā)動機驅(qū)動的，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加，油泵輸出油量和油壓就會增加，反之亦然。但自動變速器的正常工作需要相對穩(wěn)定的油壓。如果油壓過高，會導致離合器、制動器接合過快而出現(xiàn)換檔沖擊。如果油壓過低，又會導致離合器、制動器接合不緊而打滑、燒毀。所以必須要有油壓調(diào)節(jié)裝置。2) 結(jié)構(gòu)、原理主調(diào)壓閥的結(jié)

14、構(gòu)如圖4-51所示。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，油泵輸出油壓會升高，作用在閥體上部A處的油壓升高，使閥體向下移動，回油通道的截面積增大，從回油口排出的油液增加，使主油壓下降；反之，閥體向下移動，主油壓升高。圖4-51 主調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)當發(fā)動機負荷（節(jié)氣門開度）增加，由于傳遞的轉(zhuǎn)矩增加，所以需要較大的油壓才能保證離合器、制動器的正常工作。此時，隨著節(jié)氣門開度的增加，節(jié)氣門油壓也會增加，作用在主調(diào)壓閥下端的節(jié)氣門油壓使閥體向上移動，使主油壓升高。當選檔桿置于“R”時，來自手動閥的主油壓作用在閥體的B和C處，由于B處的面積大于C處的面積，使得閥體受到向上力的作用，閥體向上移動，主油壓升高，滿足倒檔較大傳動比的要

15、求?？偨Y(jié)：a節(jié)氣門開度增加，主油壓增加；b倒檔油壓高于前進檔油壓；c車速增加，節(jié)氣門油壓會降低，從而導致主油壓降低。（具體情況可見下述的“節(jié)氣門閥”）。3節(jié)氣門閥1) 功用反映節(jié)氣門開度的信號是自動變速器自動換檔的兩個重要參數(shù)之一，對于液控自動變速器是采用節(jié)氣門閥來反映節(jié)氣門開度的大小。節(jié)氣門閥的功用是產(chǎn)生與節(jié)氣門開度成正比的控制油壓（節(jié)氣門油壓），傳給主調(diào)壓閥和換檔閥，控制主油壓和換檔。2) 結(jié)構(gòu)、原理節(jié)氣門閥有兩種類型：機械式節(jié)氣門閥和真空式節(jié)氣門閥。機械式節(jié)氣門閥的結(jié)構(gòu)如圖4-52所示，由強制降檔柱塞、節(jié)氣門閥、彈簧等組成。強制降檔柱塞裝有滾輪，與節(jié)氣門凸輪相接觸。節(jié)氣門凸輪經(jīng)拉索與加速

16、踏板相連。當踩下加速踏板節(jié)氣門開度增加時，節(jié)氣門拉索拉動節(jié)氣門凸輪轉(zhuǎn)動，將強制降檔柱塞上推，并通過彈簧將節(jié)氣門閥體上推，使節(jié)流口開大，輸出的節(jié)氣門油壓增加，使得節(jié)氣門油壓與節(jié)氣門開度成正比。圖4-52 機械式節(jié)氣門閥的結(jié)構(gòu)1-強制降檔柱塞 2-彈簧 3-節(jié)氣門閥 4-減壓閥當車速增加時，來自速控閥的速控油壓也會增加，使減壓閥下移，這樣節(jié)氣門油壓會通過減壓閥作用到節(jié)氣門閥體的A處，由于A處的上橫截面積小于下橫截面積，所以在A處作用一個向下的油壓，節(jié)氣門閥下移，減小了節(jié)流口的通道面積，使節(jié)氣門油壓下降，從而使主油壓下降。真空式節(jié)氣門閥的結(jié)構(gòu)如圖4-53所示。真空氣室與發(fā)動機節(jié)氣門后的進氣歧管相通，

17、當節(jié)氣門開度增加，節(jié)氣門后方的真空度減小，即真空氣室的壓力增加，使推桿帶動滑閥向下移動，增大的節(jié)流口的通道面積，使節(jié)氣門油壓增加。同樣的，當節(jié)氣門開度減小時，節(jié)氣門油壓會下降。圖4-53 真空式節(jié)氣門閥的結(jié)構(gòu)1-真空氣室 2-彈簧 3-膜片 4-推桿 5-滑閥 A-主油壓 B-節(jié)氣門油壓 C-泄油口 D-真空接口4速控閥1) 功用速控閥又叫調(diào)速器或速度調(diào)壓閥，它的功用是產(chǎn)生與車速成正比的控制油壓（速控油壓），傳給換檔閥，以便控制換檔。速控閥是液控自動變速器反應車速的裝置，僅用于液控自動變速器，電控自動變速器采用車速傳感器來反映車速。正確的速控油壓對于自動變速器的正常工作非常重要，如果速控油壓過

18、高，會導致?lián)Q檔的車速提前；而速控油壓過低，會導致?lián)Q檔的車速滯后。2) 結(jié)構(gòu)、原理速控閥的結(jié)構(gòu)如圖4-54所示。速控閥安裝在變速器輸出軸上，與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)。作用在滑閥上的力包括向外的離心力和向內(nèi)的速控油壓力。當汽車低速行駛時，閥軸和滑閥構(gòu)成一體，在重錘和滑閥的離心力作用下使滑閥向外移動，此時速控油壓隨著車速的增加而增加。當車速增加到一定程度時，閥軸被殼體內(nèi)部臺階限位而不再向外移動，此時滑閥向外移動僅能靠自身的離心力，因此，速控油壓隨著車速的增加而緩慢增加。所以，速控油壓與車速的關(guān)系分成兩個階段，一般把這種形式的速控閥稱為二階段速控閥，與此類似的還有三階段速控閥。圖4-54 速控閥的結(jié)構(gòu)1-閥軸

19、 2-重錘 3-滑閥 4-殼體 5-彈簧 6-變速器輸出軸提示：自動變速器一般有檢測節(jié)氣門油壓和速控油壓的的檢測口。5強制降檔閥1) 功用強制降檔閥的功用是為了加速超車，當節(jié)氣門開度大于85%時，使自動變速器在當前檔位降一檔。2) 結(jié)構(gòu)、原理對于液控自動變速器，強制降檔閥與節(jié)氣門閥安裝在一起，如圖4-52所示的強制降檔柱塞。當節(jié)氣門開度超過85%時，節(jié)氣門凸輪將強制降檔柱塞頂起到一定程度，使主油壓能到達相應換擋閥，使換擋閥動作，在當前檔位降一檔。如果是電控自動變速器，一般在蓄電池正極與自動變速器電腦的KD端子之間有一個強制降檔開關(guān)（KD開關(guān)），當節(jié)氣門開度超過85%時，KD開關(guān)閉合，自動變速器

20、電腦在KD端子得到12V電壓，此時自動變速器電腦會控制換檔電磁閥使自動變速器在當前檔位降一檔。6換檔閥1) 功用換檔閥的功用是根據(jù)換檔控制信號或油壓，切換檔位油路，以實現(xiàn)兩個檔位的轉(zhuǎn)換。換檔閥直接與換檔控制元件（離合器、制動器）相通，當換檔閥動作后，會切換相應的油道以便給相應檔位的離合器和制動器供油，得到所需要的檔位。換檔閥的數(shù)量與自動變速器前進檔的個數(shù)有關(guān)。一般，四檔自動變速器需要三個換檔閥，即1-2檔換檔閥、2-3檔換檔閥和3-4檔換檔閥。2) 結(jié)構(gòu)、原理換檔閥以2-3檔換檔閥為例進行介紹。如圖4-55a)所示為二檔時的情況，此時在節(jié)氣門油壓、速控油壓及彈簧作用下，2-3檔換檔閥處于下方位

21、置，主油壓不能到達離合器C2，所以自動變速器處于D2檔；當車速增加到一定程度，速控油壓大于節(jié)氣門油壓和彈簧伸張力之和時，2-3檔換檔閥上移處于上方位置，如圖4-55b)所示，此時主油壓經(jīng)過2-3檔換檔閥到達離合器C2，自動變速器換至D3檔。圖4-55 2-3檔換檔閥a) 二檔時 b)三檔時7手動閥手動閥又稱為手控閥或手動換檔閥，與駕駛室內(nèi)的選檔桿相連，其功用是控制各檔位油路的轉(zhuǎn)換。如圖4-56所示，當駕駛員操縱選檔桿時，手動閥會移動，使主油壓通往不同的油道。如當選檔桿置于“P”位時，主油壓會通往“P”、“R”和“L”位油道；當選檔桿置于“R”位時，主油壓會同時通往“P”、“R”和“L”位油道與

22、“R”位油道；當選檔桿置于“N”位時，手動閥會將主油壓進油道切斷，使不會有主油壓通往各換擋閥；當選檔桿置于“D”位時，主油壓會通往“D”、“2”和“L”位油道；當選檔桿置于“2”位時，主油壓會同時通往“D”、“2”和“L”位油道與“2”和“L”位油道；當選檔桿置于“L”位時，主油壓會同時通往“D”、“2”和“L”位油道與“2”和“L”位油道及P”、“R”和“L”位油道。圖4-56 手動閥的結(jié)構(gòu)測試題：1.簡述主調(diào)壓閥的工作原理。2.簡述節(jié)氣門閥的工作原理。 課題4.7 電子控制系統(tǒng)學習目標鑒定標準教學建議1.       掌

23、握自動變速器電子控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理2.       掌握電控系統(tǒng)主要元件的檢修3.       掌握01N自動變速器故障碼的讀取與清除方法應知：自動變速器電子控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理應會：電控系統(tǒng)主要元件的檢修、01N自動變速器故障碼的讀取與清除建議：以教師課堂講解為主，并可輔助多媒體課件或錄像組織教學。         一、概述自動變速器的電子控制系統(tǒng)包括傳感器、電子控制

24、單元（ECU）和執(zhí)行器三部分，其組成框圖如圖4-57所示。傳感器部分主要包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻水溫傳感器、ATF油溫傳感器、空檔起動開關(guān)、強制降檔開關(guān)、制動燈開關(guān)、模式選擇開關(guān)、OD開關(guān)等。執(zhí)行器部分主要包括各種電磁閥和故障指示燈等。ECU主要完成換檔控制、鎖止離合器控制、油壓控制、故障診斷和失效保護等功能。對于液控自動變速器，自動換檔主要是取決于節(jié)氣門油壓和速控油壓，即發(fā)動機負荷和車速的情況。對于電控自動變速器，與此情況是類似的，即自動換檔也主要取決于發(fā)動機負荷和車速，只不過是采用節(jié)氣門位置傳感器和車速傳感器來感知發(fā)動機負荷和車速的情況，并

25、將這兩個信號發(fā)送給自動變速器ECU，ECU根據(jù)存儲器中的換檔程序決定升檔或降檔，然后再給換檔電磁閥發(fā)出控制信號，換至相應檔位。例如，對于豐田車系的四檔自動變速器，換檔情況見表4-4。當自動變速器ECU使1#換檔電磁閥通電，2#換檔電磁閥斷電，則自動變速器為1檔。表4-4 豐田車系的四檔自動變速器換檔情況檔位換檔電磁閥1#2#1檔×2檔3檔×4檔××注：表示通電，×表示斷電自動變速器的換檔等控制還要取決于冷卻水溫、ATF油溫等信號。如果水溫、油溫過低，自動變速器不會升檔。 圖4-57 電子控制系統(tǒng)組成框圖如果自動變速器在工作過程中，滿足

26、了鎖止離合器的工作情況，自動變速器電腦就會給鎖止離合器（TCC）電磁閥（一般稱為3#電磁閥）通電，切換油路使鎖止離合器工作。在換檔過程中，為了防止換檔沖擊，自動變速器還會通過4#電磁閥控制換檔油壓。自動變速器ECU具有自診斷功能，如果電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電腦會將故障碼存儲在存儲器中，以便讀取；另外電腦還會點亮OD OFF指示燈（或故障指示燈）提示自動變速器出現(xiàn)故障，并可通過OD OFF指示燈的閃爍讀取故障碼。如果自動變速器出現(xiàn)故障，除了OD OFF等會點亮，一般自動變速器還會鎖檔，即自動變速器不會升檔也不會降檔，鎖檔一定有故障碼。二、傳感器1節(jié)氣門位置傳感器（TPS）1) 功用節(jié)氣門位置傳感

27、器安裝在節(jié)氣門體上，用于檢測節(jié)氣門開度的大小，并將數(shù)據(jù)傳送給電腦，電腦根據(jù)此信號判斷發(fā)動機負荷，從而控制自動變速器的換檔、調(diào)節(jié)主油壓和對鎖止離合器控制。節(jié)氣門位置信號相當于液控自動變速器中的節(jié)氣門油壓。2) 結(jié)構(gòu)、原理一般是采用線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器，也稱可變電阻式傳感器，其結(jié)構(gòu)、原理如圖4-58所示，實際上是一個滑動變阻器，E是搭鐵端子，IDL是怠速端子，VTA是節(jié)氣門開度信號端子，VC是ECU供電端子，電腦提供恒定5V電壓。當節(jié)氣門開度增加，節(jié)氣門開度信號觸點逆時針轉(zhuǎn)動，VTA端子輸出電壓也線形增大。如圖4-59所示，VTA端子輸出電壓與節(jié)氣門開度成正比。當?shù)∷贂r，怠速開關(guān)閉合，IDL

28、端子電壓為0V。圖4-58 節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理a) 原理圖 b) 結(jié)構(gòu)圖1-怠速信號觸點 2-電阻器 3-節(jié)氣門開度信號觸點 4-絕緣體圖4-59 VTA端子輸出電壓與節(jié)氣門開度的關(guān)系由于滑動電阻中間部分容易磨損，使其阻值無法正確反應節(jié)氣門開度，測量電阻時歐姆表會產(chǎn)生波動，同時輸出電壓也會過高或過低。當輸出電壓高時，會導致升檔滯后、不能升入超速檔；同時會導致主油壓過高，出現(xiàn)換檔沖擊。當輸出電壓低時，會導致升檔提前，汽車行駛動力不足；同時會導致主油壓過低，使離合器、制動器打滑。3) 檢測a檢查傳感器電阻點火開關(guān)關(guān)閉，拔下傳感器連接器插頭，用萬用表的歐姆檔測量各端子之間的電阻值，標準值見

29、表4-5。如果電阻值不正常，應更換節(jié)氣門位置傳感器。表4-5 節(jié)氣門位置傳感器各端子之間的電阻值節(jié)氣門開度VTA-E端子IDL-E端子VC-E端子全開0.2-0.8k0固定值全閉2.8-8.0k固定值從全閉到全開連續(xù)逐漸增大固定值b檢查傳感器電壓打開點火開關(guān)，但不起動發(fā)動機。用萬用表的電壓檔測量各端子之間的電壓，標準值見表4-6。如果電壓值不正常，應更換節(jié)氣門位置傳感器。表4-6 節(jié)氣門位置傳感器各端子之間的電壓值節(jié)氣門開度VTA-E端子IDL-E端子VC-E端子全開0.7V低于1V5V全閉3.5-5.0V4-6V5V從全閉到全開連續(xù)逐漸增大4-6V5V  2車速傳感器（VSS）1)

30、 功用車速傳感器用于檢測自動變速器輸出軸轉(zhuǎn)速，自動變速器ECU根據(jù)車速傳感器輸入的信號計算出車速，并以此信號控制自動變速器的換檔和鎖止離合器的鎖止。2) 類型常見的車速傳感器有電磁式、舌簧開關(guān)式、光電式三種形式。一般自動變速器裝有兩個車速傳感器，分為1號和2號傳感器。2號車速傳感器一般為電磁式的，它裝在變速器輸出軸附近的殼體上，為主車速傳感器，1號車速傳感器一般為舌簧開關(guān)式的，為副車速傳感器，它裝在車速表的轉(zhuǎn)子附近，負責車速的傳輸，它同時也是2號車速傳感器的備用件，當2號車速傳感器失效后，由1號車速傳感器代替工作。下面以常見的電磁式車速傳感器為例介紹其結(jié)構(gòu)、原理和檢修。3) 電磁式車速傳感器的

31、結(jié)構(gòu)、原理如圖4-60所示，電磁式車速傳感器主要由永久磁鐵、電磁感應線圈、轉(zhuǎn)子等組成。轉(zhuǎn)子一般安裝在變速器輸出軸上，永久磁鐵和電磁感應線圈安裝在變速器殼體上，如圖4-60c)所示。當輸出軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子與傳感器之間的空氣間隙發(fā)生周期性變化，使電磁感應線圈中磁通量也發(fā)生變化，從而產(chǎn)生交流感應電壓，如圖4-60b)所示，并輸送給電腦。交流感應電壓隨著車速（輸出軸轉(zhuǎn)速）具有兩個響應特性，一是隨著車速的增加，交流感應電壓增高；二是隨著車速的增加，交流感應電壓脈沖頻率也增加。電腦是根據(jù)交流感應電壓脈沖頻率大小計算車速，并以此控制自動變速器的換檔。車速傳感器信號相當于液控自動變速器中的速控油壓，電

32、控自動變速器沒有速控閥。圖4-60 電磁式車速傳感器的結(jié)構(gòu)、原理4) 電磁式車速傳感器的檢測a外觀檢查檢查轉(zhuǎn)子是否有斷齒、臟污等情況。b檢查轉(zhuǎn)子齒頂與傳感器之間的間隙方法是用標準間隙厚度的厚薄規(guī)插入轉(zhuǎn)子齒頂與傳感器之間，如果感覺阻力合適表明間隙符合標準，如果阻力大說明間隙過小，如果沒有阻力說明間隙大。c檢查電磁線圈電阻方法是關(guān)閉點火開關(guān)，拔下傳感器插頭，用歐姆表測量電磁線圈電阻。不同車型自動變速器的車速傳感器線圈電阻不同，一般為幾百歐姆到幾千歐姆。d模擬檢查方法是用交流電壓表2V擋測量輸出電壓；起動時應高于0.1V，運轉(zhuǎn)時應為0.4-0.8V；也可用示波器檢測輸出信號波形是否完整、連續(xù)、光滑等

33、。如果檢查結(jié)果不符合要求，則應更換車速傳感器。3輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器對于轎車自動變速器，一般在機械變速器輸入軸附近的殼體上裝有檢測輸入軸轉(zhuǎn)速的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器。該傳感器一般也是采用電磁式，其結(jié)構(gòu)、原理及檢測與車速傳感器一樣。自動變速器ECU根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的信號可以更精確地控制換檔。另外，ECU還可以把該信號與發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號進行比較，計算出變矩器的轉(zhuǎn)速比，使主油壓和鎖止離合器的控制得到優(yōu)化，以改善換檔、提高行駛性能。4水溫傳感器1) 功用水溫傳感器的信號不僅用于發(fā)動機的控制，還用于自動變速器的控制。如圖4-61所示，當發(fā)動機冷卻液溫度低于設定溫度（如60），發(fā)動機ECU會發(fā)送一個信號給自動變速

34、器ECU的OD1端子，以防止自動變速器換入超速檔，同時鎖止離合器也不能工作。當發(fā)動機冷卻液溫度過高時，自動變速器ECU會讓鎖止離合器工作以幫助發(fā)動機降低冷卻液的溫度，防止變速器過熱。如果水溫傳感器故障，發(fā)動機ECU會自動將冷卻液溫度設定為80，以便發(fā)動機和自動變速器可以工作。2) 結(jié)構(gòu)、原理水溫傳感器一般都是一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻，即溫度升高，電阻下降。如圖4-61所示，發(fā)動機ECU在THW端子接收到一個與冷卻液溫度成正比的電壓，從而得到冷卻液溫度信號。圖4-61 水溫傳感器線路圖3) 檢測水溫傳感器檢測時可以將其放在水杯中進行加熱，測量不同溫度下的電阻值，并對照維修手冊判斷其好壞。5模式選

35、擇開關(guān)1) 功用模式選擇開關(guān)是供駕駛員選擇所需要的行駛或換檔模式的開關(guān)。大部分車型都具有常規(guī)模式（N或NORM）和動力模式（P或PWR），有些車型還有經(jīng)濟模式（E或ECO）。自動變速器ECU根據(jù)所選擇的行駛模式執(zhí)行不同的換檔程序，控制換檔和鎖止正時。如選擇動力模式，自動變速器會推遲升檔，以提高動力性，而選擇經(jīng)濟模式，自動變速器會提前升檔，以提高經(jīng)濟性，常規(guī)模式介于二者之間。2) 結(jié)構(gòu)、原理如圖4-62所示為常見的具有常規(guī)和動力兩種模式的模式選擇開關(guān)線路圖，當開關(guān)接通NORM（常規(guī)模式），儀表盤上NORM指示燈點亮，同時自動變速器ECU的PWR端子的電壓為0V，ECU從而知道選擇了常規(guī)模式。當開

36、關(guān)接通PWR（動力模式），儀表盤上PWR指示燈點亮，同時自動變速器ECU的PWR端子的電壓為12V，ECU從而知道選擇了動力模式。圖4-62 模式選擇開關(guān)線路圖6空檔起動開關(guān)1) 功用空檔起動開關(guān)有兩個功用，一是給自動變速器ECU提供檔位信息，二是保證只有選檔桿置于P或N位才能起動發(fā)動機。2) 結(jié)構(gòu)、原理如圖4-63所示，當選檔桿置于不同的檔位時，儀表盤上相應的檔位指示燈會點亮。當ECU的端子N、2或L與端子E接通時，ECU便分別確定變速器位于N、2或L位；否則，ECU便確定變速器位于D位。只有當選檔桿置于P或N位時，端子B與NB接通，才能給起動機通電，使發(fā)動機起動。圖4-63 空檔起動開關(guān)線

37、路圖7OD開關(guān)1) 功用OD開關(guān)（超速檔開關(guān)）一般安裝在選檔桿上，由駕駛員操作控制，可以使自動變速器有或沒有超速檔。2) 原理如圖4-64所示，當按下OD開關(guān)（ON），OD開關(guān)的觸點實際為斷開，此時ECU的OD2端子的電壓為12V，自動變速器可以升至超速檔，且OD OFF指示燈不亮。圖4-64 OD開關(guān)ON的線路圖如圖4-65所示，當再次按下OD開關(guān)，OD開關(guān)會彈起（OFF），OD開關(guān)的觸點實際為閉合，此時ECU的OD2端子的電壓為0V，自動變速器不能升至超速檔，且OD OFF指示燈點亮。圖4-65 OD開關(guān)OFF的線路圖3) 檢測當按下OD開關(guān)（ON）時OD OFF指示燈應熄滅；當再次按下O

38、D開關(guān)，OD開關(guān)彈起（OFF）時，OD OFF指示燈應點亮。否則應檢查OD OFF指示燈、OD開關(guān)及線路。8制動燈開關(guān)1) 功用自動變速器ECU通過制動燈開關(guān)檢測是否踩下制動踏板，如果踩下制動踏板，ECU會取消鎖止離合器的工作。2) 原理如圖4-66所示，制動燈開關(guān)安裝在制動踏板支架上。當踩下制動踏板，開關(guān)接通，ECU的STP端子電壓為12V；當松開制動踏板，開關(guān)斷開，STP端子電壓為0V。ECU根據(jù)STP端子的電壓變化了解制動踏板的工作情況。圖4-66 制動燈開關(guān)線路圖3) 檢測測量制動燈開關(guān)線路的電源端子與搭鐵之間的電壓，在沒有制動時應為蓄電池電壓。若不是蓄電池電壓，應檢查制動燈線路保險絲

39、是否斷路。三、執(zhí)行器電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器主要指電磁閥和故障指示燈，這里只介紹電磁閥。1分類電磁閥根據(jù)功能的不同可以分為換檔電磁閥、鎖止離合器電磁閥和油壓電磁閥。根據(jù)工作原理的不同可以分為開關(guān)式電磁閥和占空比式（脈沖線性式）電磁閥。不同的自動變速器使用的電磁閥數(shù)量不同，一般為3-8個不等。例如上海通用的4T65-E自動變速器電控系統(tǒng)有4個電磁閥，其中2個是換檔電磁閥、1個是油壓電磁閥、1個是鎖止離合器電磁閥。而一汽大眾的01M自動變速器電控系統(tǒng)則采用7個電磁閥。絕大多數(shù)換檔電磁閥是采用開關(guān)式電磁閥，油壓電磁閥是采用占空比式電磁閥，而鎖止離合器電磁閥采用開關(guān)式的和占空比式的都有。2開關(guān)式電磁閥1)

40、 功用開關(guān)式電磁閥的功用是開啟或關(guān)閉液壓油路，通常用于控制換擋閥和部分車型鎖止離合器的工作。2) 結(jié)構(gòu)、原理開關(guān)式電磁閥由電磁線圈、銜鐵、閥芯等組成，如圖4-67所示。當電磁閥通電時，在電磁吸力作用下銜鐵和閥芯下移，關(guān)閉泄油口，主油壓供給到控制油路。當電磁閥斷電時，在回位彈簧的作用下銜鐵和閥芯上移，打開泄油口，主油壓被泄掉，控制油路壓力很小。圖4-67 開關(guān)式電磁閥1-ECU 2-節(jié)流口 3-主油路 4-控制油路 5-泄油口 6-電磁線圈 7-銜鐵和閥芯3) 檢測a檢查電磁閥電阻如圖4-68所示，脫開電磁閥連接器，測量電磁閥端子與車身搭鐵之間的電阻，應為1115。圖4-68 檢查電磁閥電阻b檢

41、查電磁閥的工作如圖4-69所示，用蓄電池給電磁閥通電，檢查是否有工作響聲。圖4-69 通電檢查電磁閥的工作c檢查電磁閥的漏氣如圖4-70所示，拆下電磁閥，施加5kg/cm2的壓縮空氣，檢查電磁閥是否漏氣。圖4-70 檢查電磁閥的漏氣如果不符合規(guī)定應更換電磁閥。4) 電控換檔閥的工作原理如圖4-71所示為換檔電磁閥控制換檔閥的工作原理圖。當換檔電磁閥斷電，閥芯及球閥在回位彈簧作用下升起，主油壓不能到達換檔閥的左側(cè)，則換檔閥處于左端位置，主油壓經(jīng)過換檔閥給換檔執(zhí)行元件供油，得到相應的檔位，如圖4-71a)所示。當換檔電磁閥通電，電磁吸力使閥芯及球閥下移，主油壓經(jīng)過換檔電磁閥到達換檔閥的左側(cè)，換檔閥

42、右移，主油壓到達換檔閥后被截至，不能給換檔執(zhí)行元件供油，得到另外的檔位，如圖4-71b)所示。圖4-71 電控換檔閥的工作原理3占空比式電磁閥1) 占空比的概念占空比是指一個脈沖周期中通電時間所占的比例（百分數(shù)），如圖4-72所示。圖4-72 占空比2) 結(jié)構(gòu)、原理占空比式電磁閥與開關(guān)式電磁閥類似，也是有電磁線圈、滑閥、彈簧等組成，如圖4-73所示。它通常用于控制油路的油壓，有的車型的鎖止離合器也采用此種電磁閥控制。與開關(guān)式電磁閥不同的是，控制占空比式電磁閥的電信號不是恒定不變的電壓信號，而是一個固定頻率的脈沖電信號。在脈沖電信號的作用下，電磁閥不斷開啟、關(guān)閉泄油口。占空比式電磁閥有兩種工作方

43、式，一是占空比越大，經(jīng)電磁閥泄油越多，油壓就越低；另一種是占空比越大，油壓越高。圖4-73 占空比式電磁閥a) 結(jié)構(gòu)示意圖 b) 占空比調(diào)節(jié)曲線1-電磁線圈 2-滑閥 3-滑閥軸 4-控制閥 5-彈簧3) 檢測脫開電磁閥連接器，用萬用表歐姆檔測量線圈電阻，應為3.64.0，否則應更換電磁閥。由于占空比式電磁閥線圈的電阻很小，不可與12V蓄電池直接相連，否則容易燒毀電磁閥線圈。檢測時將蓄電池串聯(lián)一個低電阻，如一個810W的燈泡，然后再與電磁線圈相連，電磁閥應當動作，否則應更換電磁閥。四、電子控制單元電子控制單元英文縮寫為ECU，俗稱電腦。自動變速器ECU具有換檔控制、鎖止離合器控制鎖、換檔平順性

44、控制、故障診斷、失效保護等功能。1換擋控制自動變速器換擋時刻的控制是ECU最重要的控制內(nèi)容之一。汽車在某個特定工況下都有一個與之對應的最佳換檔時刻，使汽車發(fā)揮出最好的動力性和經(jīng)濟性。汽車行駛過程中，自動變速器ECU根據(jù)模式選擇開關(guān)信號、節(jié)氣門開度信號、車速信號等參數(shù)來打開或關(guān)閉換檔電磁閥，從而打開或關(guān)閉通往離合器、制動器的油路，使變速器升檔或降檔。如圖4-74所示常見四檔自動變速器的自動換檔圖，具有如下特點：1) 隨著節(jié)氣門開度增加，升檔或降檔車速增加。以2檔升3檔為例，當節(jié)氣門開度為2/8時，升檔車速為35km/h，降檔車速為12km/h；當節(jié)氣門開度為4/8時，升檔車速為50km/h，降檔

45、車速為25km/h。所以在實際的換檔操作過程中，一般可以采用“收油門”的方法來快速升檔。2) 升檔車速高于降檔車速，以免自動變速器在某一車速附近頻繁升檔、降檔而加速自動變速器的磨損。圖4-74 常見四檔自動變速器的自動換檔圖2鎖止離合器控制自動變速器ECU將各種行駛模式下鎖止離合器的工作方式編程存入存儲器，然后根據(jù)各種輸入信號，控制鎖止離合器電磁閥的通、斷電，從而控制鎖止離合器的工作。1) 鎖止離合器工作的條件如果滿足以下5個條件，自動變速器ECU會接通鎖止離合器電磁閥，使鎖止離合器處于接合狀態(tài)。a選檔桿置于D位，且檔位在D2、D3或D4檔；b車速高于規(guī)定值；c節(jié)氣門開啟（節(jié)氣門位置傳感器ID

46、L觸點未閉合）；d冷卻液溫度高于規(guī)定值；e未踩下制動踏板（制動燈開關(guān)未接通）。2) 鎖止的強制取消如果符合下面以下條件中的任何一項，ECU就會給鎖止離合器電磁閥斷電，使鎖止離合器分離。a踩下制動踏板（制動燈開關(guān)接通）；b發(fā)動機怠速（節(jié)氣門位置傳感器IDL觸點未閉合）；c冷卻液溫度低于規(guī)定值（如60）；d當巡航系統(tǒng)工作時，如果車速降至設定車速以下至少10km/h。早期的電控自動變速器中，控制鎖止離合器的電磁閥是采用開關(guān)式電磁閥，即通電時鎖止離合器接合，斷電時鎖止離合器分離。日前許多新型電控自動變速器采用占空比式電磁閥作為鎖止離合器電磁閥，電腦在控制鎖止離合器接合時，通過改變脈沖電信號的占空比，讓

47、鎖止離合器電磁閥的開度緩慢增大，以減小鎖止離介器接合時所產(chǎn)生的沖擊，使鎖止離合器的接合過程變得更加柔和。3換檔平順性控制自動變速器改善換檔平順性的方法有換檔油壓控制、減少轉(zhuǎn)矩控制和N-D換檔控制。1) 換檔油壓控制自動變速器在升檔和降檔的瞬間，ECU會通過油壓電磁閥適當降低主油壓，以減少換檔沖擊，改善換檔。也有的自動變速器是在換檔時通過電磁閥來減小蓄能器背壓，以減緩離合器或制動器油壓的增長率，來減少換檔沖擊。2) 減少轉(zhuǎn)矩控制在自動變速器換檔的瞬間，通過推遲發(fā)動機點火時刻或減少噴油量，減少發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩，以減少換檔沖擊和輸出軸的轉(zhuǎn)矩波動。3) N-D換檔控制當選檔桿由P位或N位置于D位或R位時

48、，或由D位或R位置于P位或N位時，通過調(diào)整噴油量，把發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化減少到最小限度，以改善換檔。4故障自診斷電控自動變速器ECU具有內(nèi)置的自我診斷系統(tǒng)，它不斷監(jiān)控各傳感器、信號開關(guān)、電磁閥及其線路，當有故障時，ECU使OD OFF指示燈閃爍，以提醒駕駛員或維修人員；并將故障內(nèi)容以故障碼的形式存儲在存儲器中，以便維修人員采用人工或儀器的方式讀取故障碼。當故障排除后，OD OFF指示燈將停止閃爍，不過故障碼仍然會保留在ECU存儲器中。當OD開關(guān)ON時（OD開關(guān)斷開），如果有故障，OD OFF指示燈將點亮而不是閃爍。注：不同的自動變速器，故障指示燈不同。如豐田車系采用OD OFF，通用車系采用Service Engine Soon指示燈，本田車系采用D4指示燈。5失效保護當自動變速器出現(xiàn)故障時，為了盡可能使自動變速器保持最基本的工作能力，以維持汽車行駛，便于汽車進廠維修，電控自動變速器ECU都具有失效保護功能。1) 當傳感器出現(xiàn)故障時，ECU所采取的失效保護措施是：a節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時，電腦根據(jù)怠速開關(guān)的狀態(tài)進行控制。當?shù)∷匍_關(guān)斷開時(加速踏板被踩下)，按節(jié)氣門開度為1/2進行控制，同時節(jié)氣門油壓為最大值；當?shù)∷匍_關(guān)接通時(加速踏板完全放松)，按