汽車檢測診斷與維修

1、第二章 電控液力自動(dòng)變速器第一節(jié) 概述第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器第五節(jié) 本田雅閣液力自動(dòng)變速器第六節(jié) 豐田公司液力自動(dòng)變速器第七節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的使用與檢修第八節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器典型故障分析 第一節(jié) 概述一、 自動(dòng)變速器的歷史和發(fā)展1892年法國制造出第一部裝有變速器的汽車。1904年卡迪拉克汽車第一次將行星齒輪機(jī)構(gòu)使用在變速器上。1914年德國奔馳公司生產(chǎn)出第一臺(tái)自動(dòng)變速器，但沒有成為商品。1926年別克汽車第一次將液力偶合器和變速器裝在一起1940年美國通用汽車公司在奧茲莫比爾汽車上裝上了第一臺(tái)現(xiàn)代意義上

2、的自動(dòng)變速器。由液力偶合器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組成的全自動(dòng)變速器，有四個(gè)擋位。下一頁第一節(jié) 概述1968年法國雷諾公司率先在自動(dòng)變速器上使用了電子元件。1982年豐田公司生產(chǎn)出第一臺(tái)由微機(jī)控制的電控自動(dòng)變速器，即豐田A140E自動(dòng)變速器。1983年德國成功地研制了電控發(fā)動(dòng)機(jī)和電控自動(dòng)變速器共用的電控單元。二、 自動(dòng)變速器的組成電控自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)四大部分組成下一頁上一頁第一節(jié) 概述三、 自動(dòng)變速器的分類(一) 按驅(qū)動(dòng)方式分類自動(dòng)變速器按照汽車驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器和前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器即自動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋。后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的變矩器和齒輪變速器的輸入

3、軸及輸出軸在同一軸線上，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變矩器、變速器、傳動(dòng)軸、后驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器和半軸傳給左右兩個(gè)后輪。前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器在自動(dòng)變速器的殼體內(nèi)還裝有主減速器和差速器。 下一頁上一頁第一節(jié) 概述(二) 按自動(dòng)變速器前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同分類自動(dòng)變速器按前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同，可分為2個(gè)前進(jìn)擋、3個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)前進(jìn)擋、5個(gè)前進(jìn)擋。新型轎車裝用的自動(dòng)變速器基本上都是4個(gè)前進(jìn)擋，即設(shè)有超速擋。目前已經(jīng)開發(fā)出裝有5個(gè)前進(jìn)擋自動(dòng)變速器的轎車。(三) 按齒輪變速器的類型分類自動(dòng)變速器按齒輪變速器類型的不同，可分為行星齒輪式自動(dòng)變速器和平行軸式自動(dòng)變速器兩種。行星齒輪式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動(dòng)比，為

4、絕大多數(shù)轎車采用；平行軸式自動(dòng)變速器體積較大，最大傳動(dòng)比較小，只有少數(shù)幾種車型使用（如本田ACCORD轎車）。下一頁上一頁第一節(jié) 概述(四) 按控制方式分類按控制方式不同，自動(dòng)變速器可分為液力控制自動(dòng)變速器和電子控制自動(dòng)變速器兩種。 四、 自動(dòng)變速原理傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變換擋位。其換擋控制方式是通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動(dòng)器）的油路。 下一頁上一頁第一節(jié) 概述電控液力自動(dòng)變速器是在液力自動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的，通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測

5、汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、自動(dòng)變速器液壓油溫等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入電控單元（ECU）；ECU根據(jù)這些信號(hào)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號(hào)；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU發(fā)出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)，閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，見圖2-1所示。 下一頁上一頁圖2-1 電控液力自動(dòng)變速器控 返回第一節(jié) 概述五、 自動(dòng)變速器操縱手柄的使用自動(dòng)變速器換擋元件有按鈕式和拉桿式兩種類型，駕駛員可以通過其進(jìn)行擋位選擇。按鈕式一般布置在儀表板上；拉桿式即換

6、擋操縱手柄，可布置在轉(zhuǎn)向柱上或駕駛室地板上，見圖2-2所示，通過連桿機(jī)構(gòu)或鋼索與液壓系統(tǒng)控制元件的手控閥相連接，為液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)提供操縱信號(hào)。自動(dòng)變速器的換擋操縱手柄通常有47個(gè)位置，豐田轎車系列常見換擋操縱手柄位置見圖2-3所示。 下一頁上一頁圖2-2 換擋操縱手柄在轎車上的布置 返回圖2-3 換擋操縱手柄示意圖 返回第一節(jié) 概述六、 自動(dòng)變速器的優(yōu)缺點(diǎn)(一) 優(yōu)點(diǎn)1.整車具有更好的駕駛性能 2.良好的行駛性能 3.高行車安全性4.降低廢氣排放 (二) 缺點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜2.傳動(dòng)效率低 返回上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理 電控液力自動(dòng)變速器由液力變矩器、行星齒輪系統(tǒng)、液

7、壓控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。一、 液力變矩器(一) 液力變矩器的組成液力變矩器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間，以液壓油（ATF）為工作介質(zhì)，起傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速及離合的作用。典型的液力變矩器是由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成，見圖2-4所示。它們都是由鋁合金精密鑄造或用鋼板沖壓而成，在它們的環(huán)狀殼體中徑向排列著許多葉片，見圖2-5所示。 下一頁圖2-4 液力變矩器 返回圖2-5 泵輪、渦輪和導(dǎo)輪 返回 (二) 液力變矩器的工作原理變矩器工作時(shí)，殼體內(nèi)充滿液壓油，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外殼旋轉(zhuǎn)，外殼帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪葉片間的液壓油在離心力的作用下，從內(nèi)緣流向外緣。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速時(shí)，泵輪葉片外緣的液壓大于渦輪外緣的液

8、壓，油液在繞著泵輪軸線作圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在上述壓差的作用下由泵輪流向渦輪。泵輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，油液將帶動(dòng)渦輪同樣按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)油液回到泵輪后，泵輪對(duì)油液做功，使之在泵輪葉片內(nèi)緣流向外緣的過程中動(dòng)能和圓周速度漸次增大，再流向渦輪，見圖2-6所示。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理圖2-6 液力變矩器工作原理展開示意圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(三) 液力變矩器的工作特性1 轉(zhuǎn)矩放大特性 將變矩器三個(gè)工作輪假想地展開，得到泵輪、渦輪和導(dǎo)輪的環(huán)形平面圖，見圖2-7。為便于說明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不變，即變矩器泵輪的轉(zhuǎn)速nB及轉(zhuǎn)矩MB為常數(shù)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而

9、汽車還未起步時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速nW為零，見圖2-7（a）所示。變速器油在泵輪葉片的帶動(dòng)下，以一定的絕對(duì)速度沿圖中箭頭1的方向沖向渦輪葉片，對(duì)渦輪有一作用力，產(chǎn)生繞渦輪軸的轉(zhuǎn)矩。因此時(shí)渦輪靜止不動(dòng)，液流則沿著葉片流出渦輪并沖向?qū)л啠浞较蛞妶D中箭頭2所示。該液流對(duì)導(dǎo)輪產(chǎn)生作用力矩。然后液流再從固定不動(dòng)的導(dǎo)輪葉片沿箭頭3的方向流回到泵輪中。 下一頁上一頁圖2-7 液力變矩器工作原理圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)液力變矩器輸出的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)傳動(dòng)系傳到驅(qū)動(dòng)車輪上所產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時(shí)，汽車即起步并開始加速，與之相連的渦輪轉(zhuǎn)速nW也從零起逐漸增加。設(shè)液流沿葉片方向流動(dòng)的相對(duì)速度

10、為，沿圓周方向運(yùn)動(dòng)的牽連速度為u，設(shè)泵輪轉(zhuǎn)速不變，即液流在渦輪出口處的相對(duì)速度不變，由圖2-7（b）可見，沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度v將隨牽連速度u的增大而逐漸向左傾斜，使導(dǎo)輪上所受轉(zhuǎn)矩值逐漸減小，即液力變矩器的轉(zhuǎn)矩放大作用隨之減小。 下一頁上一頁圖2-7 液力變矩器工作原理圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理2 偶合工作特性當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到泵輪轉(zhuǎn)速的90%時(shí)，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啠捎谝后w流經(jīng)導(dǎo)輪時(shí)方向不變，故導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩MD為零，即渦輪轉(zhuǎn)矩與泵輪轉(zhuǎn)矩相等，MW=MB，處于偶合工作狀態(tài)。若渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，液流絕對(duì)速度方向繼續(xù)向左傾斜，沖擊導(dǎo)輪葉片的反面，導(dǎo)

11、輪轉(zhuǎn)矩方向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反；若導(dǎo)輪仍然固定不動(dòng)，則渦輪轉(zhuǎn)矩MW=MB-MD，即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩小。為此絕大多數(shù)液力變矩器在導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)中增設(shè)了單向離合器，也稱自由輪機(jī)構(gòu)，見圖2-8所示。 下一頁上一頁圖2-8 液力變矩器的單向離合器 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理3 失速特性 液力變矩器失速狀態(tài)是指渦輪因負(fù)荷過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但泵輪仍保持旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，此時(shí)液力變矩器只有動(dòng)力輸入而沒有輸出，全部輸入能量都轉(zhuǎn)化成熱能，因此變矩器中的油液溫度急劇上升，會(huì)對(duì)變矩器造成嚴(yán)重危害。失速點(diǎn)轉(zhuǎn)速是指渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的液力變矩器輸入轉(zhuǎn)速。該轉(zhuǎn)速大小取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、變矩器的尺寸和導(dǎo)輪、渦輪的

12、葉片角度。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(四) 液力變矩器類型目前自動(dòng)變速器應(yīng)用較多的有三元件液力變矩器和四元件液力變矩器兩類。1 三元件液力變矩器三元件是指其工作輪的數(shù)目為三個(gè)，主要由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成。其結(jié)構(gòu)見圖2-9所示。特點(diǎn)是：工作效率在進(jìn)入偶合區(qū)之前先達(dá)到最大值，然后有所下降，進(jìn)入偶合區(qū)之后又繼續(xù)上升。其工作可靠，性能穩(wěn)定，在偶合區(qū)效率可達(dá)96%，變矩比即輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩之比最高可達(dá)。此型變矩器主要應(yīng)用于轎車、大型客車和工程車輛上。下一頁上一頁圖2-9 三元件液力變矩器 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理2 四元件液力變矩器為使液力變矩器工作

13、效率在進(jìn)入偶合區(qū)之前不會(huì)顯著下降，可采用兩個(gè)導(dǎo)輪，分別裝在各自的單向離合器上，形成雙導(dǎo)輪，即四元件液力變矩器，見圖2-11所示。 四元件液力變矩器雖然可增大變矩器的高效率工作范圍，但結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此，近年來已經(jīng)很少使用。 下一頁上一頁圖2-11 四元件液力變矩器示意圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(五) 液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu)由于液力變矩器的泵輪和渦輪之間存在著轉(zhuǎn)速差和液力損失，其效率不如普通機(jī)械式變速器高，為提高液力變矩器在高轉(zhuǎn)速比工況下的效率及汽車正常行駛時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性，絕大部分液力變矩器增設(shè)了鎖止機(jī)構(gòu)，使變矩器輸入軸與輸出軸剛性連接，增大傳動(dòng)效率。其類型主要有由鎖止離合

14、器鎖止的液力變矩器、由離心式離合器鎖止的液力變矩器和由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理1 由鎖止離合器鎖止的液力變矩器在帶有鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器中，以鎖止離合器作為鎖止機(jī)構(gòu)最常見，其結(jié)構(gòu)見圖2-12所示。鎖止離合器的從動(dòng)盤安裝在渦輪輪轂花鍵上，主動(dòng)部分壓盤（包括傳力盤和活塞）與泵輪固連。圖2-13是帶有鎖止離合器的液力變矩器的另一種常見結(jié)構(gòu)。帶有摩擦材料的傳力盤總成與渦輪相連，隨渦輪一起旋轉(zhuǎn)。 下一頁上一頁圖2-12 帶鎖止離合器的液力變矩器 返回圖2-13 帶鎖止離合器的液力變矩器工作原理 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理電控

15、自動(dòng)變速器必須滿足五個(gè)方面的條件，ECU才能令鎖止離合器進(jìn)入鎖止工況。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度不得低于5365 （因車型而異）。擋位開關(guān)指示變速器處于行駛擋(N位和P位不能鎖止)。制動(dòng)燈開關(guān)必須指示沒有進(jìn)行制動(dòng)。車速必須高于3765km/h（因車型而異，大部分自動(dòng)變速器在三擋進(jìn)入鎖止工況，少數(shù)變速器在二擋時(shí)進(jìn)入鎖止工況）。來自節(jié)氣門開度的傳感器信號(hào)，必須高于最低電壓，以指示節(jié)氣門處于開啟狀態(tài)。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理2 由離心式離合器鎖止的液力變矩器由離心式離合器鎖止的液力變矩器見圖2-14所示。離心式離合器通過單向離合器與渦輪輪轂相連，其外緣通過彈簧與腹板相連，腹板上

16、固定有若干片摩擦片。上述兩種鎖止機(jī)構(gòu)通常帶有減振器總成，由若干減振彈簧組成，其主要作用是衰減發(fā)動(dòng)機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，減小噪聲和沖擊。3 由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器此型變矩器在三元件液力變矩器的基礎(chǔ)上，增加了一套行星齒輪機(jī)構(gòu)，見圖2-15所示。行星架與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連，為輸入元件，太陽輪通過花鍵與渦輪軸相連，齒圈與泵輪相連，與太陽輪和齒圈同時(shí)嚙合的行星齒輪安裝在行星架上。 下一頁上一頁圖2-14 由離心式離合器鎖止的液力變矩器 返回圖2-15 由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理以上3種帶有鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器的共同特點(diǎn)是：當(dāng)汽車在良好路面上行駛時(shí)，變矩器的

17、輸入軸和輸出軸剛性連接，此時(shí)變矩比為1，變矩器效率達(dá)到100%，提高了汽車的行駛速度和燃油經(jīng)濟(jì)性。若汽車在壞路面行駛或起步時(shí)，鎖止機(jī)構(gòu)解除鎖止，變矩器發(fā)揮變矩作用，自動(dòng)適應(yīng)行駛阻力的變化，保證汽車正常行駛。因此，目前采用自動(dòng)變速器的汽車越來越多的使用帶有鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(六) 液力變矩器的冷卻補(bǔ)償系統(tǒng)液力變矩器工作時(shí)總存在一些能量損失，這些損失的能量大都被變矩器內(nèi)的油液以內(nèi)部摩擦的形式轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊Ｈ绻麩崃坎荒芗皶r(shí)散出，變矩器內(nèi)的油液溫度就會(huì)急劇升高，使變矩器不能工作，所以必須對(duì)變矩器內(nèi)的油液進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。液力變矩器中液體流動(dòng)的速度很高

18、，容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。氣蝕現(xiàn)象影響液力變矩器的正常工作，使其效率降低，并加速油液變質(zhì)，故變矩器內(nèi)必須保持足夠的補(bǔ)償壓力。因此，液力變矩器必須有油液的冷卻補(bǔ)償系統(tǒng)，或者說供油系統(tǒng)。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理二、 行星齒輪系統(tǒng) (一) 行星齒輪變速機(jī)構(gòu)1 單行星排單行星排齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、齒圈和裝有行星齒輪的行星架三個(gè)元件組成，見圖2-17所示。單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)見圖2-18。行星齒輪機(jī)構(gòu)與外嚙合齒輪機(jī)構(gòu)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：所有行星齒輪均參與工作，都承受載荷，行星齒輪工作更安靜，強(qiáng)度更大。行星齒輪工作時(shí)，齒輪間產(chǎn)生的作用力由齒輪系統(tǒng)內(nèi)部承受，不傳遞到變速器殼體，變

19、速器可以設(shè)計(jì)得更薄、更輕下一頁上一頁圖2-17 單排行星齒輪機(jī)構(gòu) 返回圖2-18 單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài) 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理行星齒輪機(jī)構(gòu)采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結(jié)合的方式，與單一的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。 行星齒輪系統(tǒng)的齒輪處于常嚙合狀態(tài)，不存在掛擋時(shí)的齒輪沖擊，工作平穩(wěn)，壽命長。2 雙行星排雙行星排齒輪機(jī)構(gòu)見圖2-19。設(shè)太陽輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2和n3，齒數(shù)分別為z1、z2和z3，齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為n1-n2 （-1）n3=0對(duì)雙行星排齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析同單行星排。 下一頁上一頁圖2-19 雙排行星齒輪變速機(jī)構(gòu) 返回第二節(jié)

20、 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(二) 自動(dòng)變速器各擋傳動(dòng)比總的分析方法目前采用行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的自動(dòng)變速器均是通過單、雙行星排的組合關(guān)系實(shí)現(xiàn)其傳動(dòng)。分析各擋傳動(dòng)比總的方法是：不論單、雙行星排如何組合，有幾個(gè)行星排，就相應(yīng)列出幾個(gè)運(yùn)動(dòng)方程；另外又通過單、雙行星排之間的連接關(guān)系，列出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)件之間的關(guān)系式，共同形成一個(gè)方程組，求解各擋傳動(dòng)比。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(三) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)行星齒輪變速器中的所有齒輪都處于常嚙合狀態(tài)，其擋位變換必須通過以不同方式對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本元件進(jìn)行約束（即固定或連接某些基本元件）來實(shí)現(xiàn)。能對(duì)這些基本元件實(shí)施約束的機(jī)構(gòu)，就是行星齒

21、輪變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由離合器、制動(dòng)器和單向離合器三種執(zhí)行元件組成。離合器和制動(dòng)器是以液壓方式控制行星齒輪機(jī)構(gòu)元件的旋轉(zhuǎn)，而單向離合器則是以機(jī)械方式對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件進(jìn)行鎖止。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理1 多片離合器離合器的作用是將變速器的輸入軸和行星排的某個(gè)基本元件連接，或?qū)⑿行桥诺哪硟蓚€(gè)基本元件連接在一起，使之成為一個(gè)整體轉(zhuǎn)動(dòng)。自動(dòng)變速器中所用的離合器為濕式多片離合器，通常由離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、鋼片、摩擦片、花鍵轂等組成。其結(jié)構(gòu)見圖2-20所示。離合器鼓通過花鍵與主動(dòng)元件相連或與其制成一體，鋼片通過外緣鍵齒與離合器鼓的內(nèi)花鍵槽配合，與

22、主動(dòng)元件同步旋轉(zhuǎn)。 下一頁上一頁圖2-20 多片離合器 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理2 制動(dòng)器制動(dòng)器的作用是固定行星齒輪機(jī)構(gòu)中的基本元件，阻止其旋轉(zhuǎn)。在自動(dòng)變速器中常用的制動(dòng)器有片式制動(dòng)器和帶式制動(dòng)器兩種。(1) 片式制動(dòng)器 片式制動(dòng)器由制動(dòng)器活塞、回位彈簧、鋼片、摩擦片及制動(dòng)器轂等組成，見圖2-22所示。其結(jié)構(gòu)和工作原理與濕式多片離合器基本相同，只是其鋼片通過外花鍵齒安裝在變速器殼體的內(nèi)花鍵齒圈上，摩擦片則通過內(nèi)花鍵齒和制動(dòng)器轂上的外花鍵槽相連，制動(dòng)器轂與行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件相連。 下一頁上一頁圖2-22 片式制動(dòng)器工作原理示意圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原

23、理片式離合器、制動(dòng)器所能傳遞的動(dòng)力的大小與摩擦片的面積、片數(shù)及鋼片與摩擦片間的壓緊力有關(guān)。壓緊力的大小由作用在活塞上的油壓及作用面積決定，但增大油壓會(huì)引起結(jié)合時(shí)的沖擊。當(dāng)壓緊力一定時(shí)，傳遞動(dòng)力的大小就取決于摩擦片的面積和片數(shù)。 片式制動(dòng)器的工作平順性較好，還能通過增減摩擦片的片數(shù)來滿足不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，因此近年來在轎車自動(dòng)變速器中使用的越來越多。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(2) 帶式制動(dòng)器帶式制動(dòng)器由制動(dòng)帶及其伺服裝置（控制油缸）組成。制動(dòng)帶是內(nèi)表面帶有鍍層的開口式環(huán)形鋼帶，開口的一端支撐在與變速器殼體固連的支座上，另一端與伺服裝置相連。按變形能力制動(dòng)帶可分為剛

24、性和撓性兩種類型。按結(jié)構(gòu)制動(dòng)帶可分為單邊式和雙邊式兩種類型。雙邊式制動(dòng)帶具有自行增力功能，制動(dòng)效果更好，多用于轉(zhuǎn)矩較大的低擋和倒擋制動(dòng)器。用于不同擋位的同類型制動(dòng)帶內(nèi)表面鍍層的材料不盡相同：低、倒擋制動(dòng)帶鍍層多采用金屬摩擦材料，其作用是保證足夠的制動(dòng)力矩；高擋制動(dòng)帶一般使用有機(jī)耐磨材料，防止制動(dòng)鼓過度磨損。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理制動(dòng)器伺服裝置有直接作用式和間接作用式兩種類型。直接作用式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)見圖2-23所示。 圖2-24所示為間接作用式伺服裝置。它與上述結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于制動(dòng)器開口的一端支承于推桿的端部，活塞桿通過杠桿控制推桿的動(dòng)作，由于采用杠桿結(jié)構(gòu)將活塞作用

25、力放大，制動(dòng)力矩進(jìn)一步增加。制動(dòng)解除后，制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間應(yīng)存在一定間隙，否則會(huì)造成制動(dòng)帶過度磨損和制動(dòng)鼓的滑磨，影響行星齒輪系統(tǒng)的正常工作。調(diào)整該間隙的常見結(jié)構(gòu)有以下3種：長度可調(diào)整的支承銷；長度可調(diào)的活塞桿（或推桿）；通過調(diào)整螺釘調(diào)整長度的杠桿。 下一頁上一頁圖2-23 直接作用式伺服裝置 返回圖2-24 間接作用式伺服裝置 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理3 單向離合器單向離合器的作用是使某元件只能按一定方向旋轉(zhuǎn)，在另一個(gè)方向上鎖止。在行星齒輪系統(tǒng)中有若干個(gè)單向離合器，其工作性能對(duì)變速器的換擋品質(zhì)有很大影響。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏性直接影響換擋的平順性。單向離合器具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)

26、，可瞬間鎖止（或解除鎖止），提高了換擋時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確性。另外，單向離合器不需要附加液壓或機(jī)械操縱裝置，結(jié)構(gòu)簡單，不易發(fā)生故障。單向離合器有滾子式和楔塊式兩種類型。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(四) 組合式行星齒輪系統(tǒng)兩個(gè)以上的行星排進(jìn)行組合，選取不同的基本元件作為輸入或輸出，以及采用執(zhí)行元件不同的工作方式，可得到不同類型的行星齒輪變速器。但考慮到效率的高低,行星齒輪機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，目前常用的自動(dòng)變速器的行星齒輪裝置有辛普森（ Simpson ）式和拉維娜（ Ravigneaux ）式兩種。1 辛普森行星齒輪系統(tǒng)辛普森行星齒輪系統(tǒng)是舉世聞名的應(yīng)用于轎車自動(dòng)變速器的行星齒輪

27、系統(tǒng)，以其設(shè)計(jì)者霍華德辛普森的名字命名。它是三速行星齒輪系統(tǒng)，能提供三個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：前后兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個(gè)太陽輪。典型的辛普森行星齒輪系統(tǒng)見圖2-27所示。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2-28所示。 下一頁上一頁圖2-27 辛普森行星齒輪系統(tǒng) 返回圖2-28 辛普森行星齒輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理該行星齒輪系統(tǒng)各擋動(dòng)力傳遞路線是： D擋1擋： 見圖2-29（a）所示，前進(jìn)離合器結(jié)合，前排齒圈成為輸入元件，單向離合器使后行星架無法逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力傳遞路線是第一軸、前排齒圈、太陽輪、后排齒圈、第二軸。 D擋2擋： 見圖2-29（b）所示，前進(jìn)離合器

28、結(jié)合，使前排齒圈成為輸入元件，二擋制動(dòng)器將太陽輪固定。動(dòng)力經(jīng)第一軸、前排齒圈和行星架輸出給第二軸。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理 D擋3擋：見圖2-29（c）所示，前進(jìn)離合器和直接擋離合器工作，此時(shí)，前排太陽輪和齒圈均與第一軸相連，因此，行星架也與它們同速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成直接擋，將第一軸的動(dòng)力直接傳給第二軸。 R位： 見圖2-29（d）所示，直接擋離合器結(jié)合，前排太陽輪成為輸入元件，低、倒擋制動(dòng)器固定后排行星架。動(dòng)力經(jīng)第一軸、太陽輪、后排行星齒輪和后排齒圈傳至第二軸。由于行星架是固定元件，使第二軸的旋轉(zhuǎn)方向與第一軸相反，變速器得到倒擋。 下一頁上一頁圖2-29 辛普森行星齒

29、輪系統(tǒng)工作原理 返回圖2-29 辛普森行星齒輪系統(tǒng)工作原理 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理2 拉維娜行星齒輪系統(tǒng) 拉維娜行星齒輪系統(tǒng)也采用雙行星排組合。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：兩行星排共用行星架和齒圈，小太陽輪1、短行星輪4、長行星輪5、行星架3及齒圈6組成一個(gè)雙行星輪式行星排，大太陽輪2、長行星輪5、行星架3及齒圈6組成一個(gè)單行星輪式行星排，見圖2-30所示。它具有四個(gè)獨(dú)立元件：小太陽輪、大太陽輪、行星架和齒圈。行星架上的兩套行星齒輪相互嚙合，其中短行星齒輪與小太陽輪嚙合，長行星齒輪與大太陽輪嚙合的同時(shí)與齒圈嚙合。下一頁上一頁圖2-30 拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu) 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速

30、器的結(jié)構(gòu)與工作原理典型三速拉維娜式行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-31所示前進(jìn)離合器用于連接輸入軸和小太陽輪，倒擋及直接擋離合器用于連接輸入軸和大太陽輪，二擋制動(dòng)器用于固定大太陽輪，倒擋及低擋制動(dòng)器起固定行星架的作用，單向離合器對(duì)行星架逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)有鎖止作用。3 帶有超速擋的行星齒輪系統(tǒng) 為進(jìn)一步提高汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，安裝有自動(dòng)變速器的汽車越來越多地采用可提供超速擋的行星齒輪系統(tǒng)。提供超速擋的行星齒輪系統(tǒng)有兩種典型結(jié)構(gòu)：一種是在辛普森（或拉維娜）行星齒輪系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)超速行星機(jī)構(gòu)；另一種是采用兩排簡單的行星齒輪機(jī)構(gòu)，通過執(zhí)行元件的工作得到超速擋。 下一頁上一頁圖2

31、-31 三速拉維娜式行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)簡圖 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理三、 電控系統(tǒng)電控液力自動(dòng)變速器（ECTElectronic Controlled Automatic Transmission）采用電液式控制系統(tǒng)，由電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)組成。電子控制系統(tǒng)由信號(hào)輸入裝置、電控單元(ECU)和執(zhí)行器組成。(一) 信號(hào)輸入裝置信號(hào)輸入裝置包括傳感器和信號(hào)開關(guān)裝置。其中，常用的傳感器有節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器和油溫傳感器；常用的開關(guān)裝置有超速擋開關(guān)、模式選擇開關(guān)、多功能開關(guān)、空擋啟動(dòng)開關(guān)等。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器

32、的結(jié)構(gòu)與工作原理1 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)。其作用就是測量發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的開度，向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)，以控制自動(dòng)變速器換擋時(shí)刻及主油路油壓。2 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器一般安裝在分電器內(nèi)或曲軸后端的靶輪附近。通常為磁感應(yīng)式，用于測取發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。3 車速傳感器車速傳感器的種類較多，常用以下三種：(1) 電磁感應(yīng)式車速傳感器(2) 笛簧開關(guān)式車速傳感器 (3) 光電式車速傳感器 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理4 輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器與車速傳感器類似，也是一種電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。它安裝在行星齒輪變速器的

33、輸入軸（液力變矩器渦輪輸出軸）附近或與輸入軸連接的離合器鼓附近的殼體上，用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速，并將信號(hào)送入ECU，以便精確地控制換擋過程。 5 變速器油溫傳感器變速器油溫傳感器安裝在自動(dòng)變速器油底殼內(nèi)的液壓閥閥板上，用于連續(xù)監(jiān)控自動(dòng)變速器中變速器的油溫，以作為ECU進(jìn)行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理6 超速擋開關(guān)超速擋開關(guān)通常安裝在自動(dòng)變速器操縱手柄上，用于控制自動(dòng)變速器的超速擋。如果超速擋開關(guān)打開，變速器操縱手柄又處于“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4擋（即超速擋）；而

34、開關(guān)關(guān)閉時(shí)，無論車速怎樣高，自動(dòng)變速器最多只能升至3擋。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。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理7 模式選擇開關(guān)模式選擇開關(guān)又稱程序開關(guān)，用于選擇自動(dòng)變速器的控制模式，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2-36為一個(gè)安裝在換擋操縱手柄旁的模式開關(guān)。常見的控制模式大致有以下幾種： (1) 經(jīng)濟(jì)模式（Economy） (2) 動(dòng)力模式（Power） (3) 普通模式（Normal） (4) 手動(dòng)模

35、式（Manual）8 多功能開關(guān)多功能開關(guān)裝在變速器殼體的手動(dòng)閥搖臂軸或操縱手柄上，由變速桿進(jìn)行控制，見圖2-37所示。下一頁上一頁圖2-36 模式選擇開關(guān) 返回圖2-37 多功能開關(guān) 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理它具有下列功能：(1) 指示選擋操縱手柄位置(2) 倒擋信號(hào)燈的開啟 (3) 空擋啟動(dòng) 9 空擋啟動(dòng)開關(guān)空擋啟動(dòng)開關(guān)及其電路見圖2-39所示，其作用與多功能開關(guān)相同。 10 制動(dòng)燈開關(guān)它安裝在制動(dòng)踏板支架上，踩下制動(dòng)踏板時(shí)開關(guān)接通，通知ECU已經(jīng)制動(dòng)，松開變矩器鎖止離合器，同時(shí)點(diǎn)亮制動(dòng)燈，還可以防止當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)抱死時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火。 下一頁上一頁圖2-39 空擋啟

36、動(dòng)開關(guān)與電路 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(二) 執(zhí)行器電磁閥是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件，按其作用可分為換擋電磁閥、鎖止電磁閥和調(diào)壓電磁閥。按其工作方式可分為開關(guān)式電磁閥和脈沖式電磁閥。1 開關(guān)式電磁閥開關(guān)式電磁閥的作用是開啟和關(guān)閉變速器油路，可用于控制換擋閥及液力變矩器的閉鎖離合器鎖止閥。開關(guān)式電磁閥由電磁線圈、磁鐵、閥芯和回位彈簧等組成。2 脈沖式電磁閥脈沖式電磁閥結(jié)構(gòu)見圖2-41所示。其作用是控制油路中油壓的大小。 下一頁上一頁圖2-41 脈沖式電磁閥 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(三) 電控單元(ECU)電子控制自動(dòng)變速器可與發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射系統(tǒng)共用

37、1個(gè)ECU，也可使用獨(dú)立的ECU。ECU是電子控制系統(tǒng)的核心，由接收器、控制器和輸出裝置3部分組成。ECU具有以下控制功能：1 控制換擋時(shí)刻2 控制主油路油壓 3 控制鎖止離合器4 控制換擋品質(zhì)下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理5 自動(dòng)模式選擇控制6 發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用控制 7 使用輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的控制8 超速行駛控制9 自診斷與失效保護(hù)功能四、 液壓控制系統(tǒng)自動(dòng)變速器的自動(dòng)控制是靠液壓控制系統(tǒng)來完成的。液壓控制系統(tǒng)由動(dòng)力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。 下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理動(dòng)力源是由液力變矩器泵輪驅(qū)動(dòng)的液壓泵。它除了向控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)供

38、給壓力油以實(shí)現(xiàn)換擋外，還給液力變矩器提供冷卻補(bǔ)償油，向行星齒輪變速器供應(yīng)潤滑油。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各離合器、制動(dòng)器的液壓缸，前面已經(jīng)介紹。(一) 液壓泵液壓泵又稱油泵，一般位于液力變矩器和行星齒輪系統(tǒng)之間，由液力變矩器泵輪驅(qū)動(dòng)。其類型主要有齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵和葉片泵。3種泵的共同特點(diǎn)是：內(nèi)部元件（轉(zhuǎn)子）由液力變矩器花鍵轂或驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，外部元件與內(nèi)部元件之間有一定的偏心距。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理油泵使用時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，油泵不泵油，變速器內(nèi)無控制油壓。推車啟動(dòng)時(shí)，即使D擋或R擋，輸出軸實(shí)際上是空轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。車輛被牽引時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，油泵也不工作，無

39、壓力油。長距離牽引，齒輪系統(tǒng)無潤滑油，磨損加劇。因此牽引距離不應(yīng)超過50 km，牽引速度不得高于3050 km/h。變速器齒輪系統(tǒng)有故障或嚴(yán)重漏油時(shí)，牽引車輛應(yīng)將傳動(dòng)軸脫開。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，應(yīng)將前輪懸空牽引。下一頁上一頁第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(二) 主油路調(diào)壓閥液壓油從液壓泵輸出后，即進(jìn)入主油路系統(tǒng)。液壓泵是由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的，輸出流量和壓力均受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的影響，變化很大。當(dāng)主油路壓力過高時(shí)，會(huì)引起換擋沖擊和增加功率消耗；而主油路壓力過低時(shí)，又會(huì)使離合器、制動(dòng)器等執(zhí)行元件打滑，因此在主油路系統(tǒng)中必須設(shè)置主油路調(diào)壓閥。 主油路調(diào)壓閥通常采用階梯型滑閥，見圖2-49所示

40、。它由上部的閥芯、下部的柱塞套筒及調(diào)壓彈簧組成。在閥門的上部A處，受到來自液壓泵的液壓力作用；下端則受到柱塞下部C處來自調(diào)壓電磁閥所控制的節(jié)氣門油壓力作用，以及調(diào)壓彈簧的作用力。共同作用的平衡，決定閥體所處的位置。下一頁上一頁圖2-49 主油路調(diào)壓閥的工作原理 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理(三) 手動(dòng)閥手動(dòng)閥通過連桿機(jī)構(gòu)與駕駛室內(nèi)的變速器選擋操縱手柄相連，駕駛員操縱換擋操縱手柄可以帶動(dòng)手動(dòng)閥移動(dòng)，其作用是根據(jù)選擋桿位置的不同依次將管路壓力導(dǎo)入相應(yīng)各擋油路。圖2-50所示為豐田自動(dòng)變速器手動(dòng)閥。(四) 換擋閥電液式控制系統(tǒng)換擋閥的工作完全由換擋電磁閥控制。其控制方式有兩種：一種

41、是加壓控制，即通過開啟或關(guān)閉換擋閥控制油路進(jìn)油孔來控制換擋閥的工作；另一種是泄壓控制，即通過開啟或關(guān)閉換擋閥控制油路泄油孔來控制換擋閥的工作。 下一頁上一頁圖2-50 手動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)及油道 返回第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理目前自動(dòng)變速器通常有三個(gè)換擋閥，分別由三個(gè)換擋電磁閥來控制，并通過三個(gè)換擋閥之間油路的互鎖作用實(shí)現(xiàn)四個(gè)擋位的變換。目前大部分電子控制自動(dòng)變速器采用有兩個(gè)電磁閥操縱三個(gè)換擋閥的控制方式。這種換擋控制的工作原理見圖2-52所示。 (五) 鎖止離合器控制閥目前在一些新型的電控自動(dòng)變速器上，鎖止電磁閥采用脈沖式電磁閥，ECU可利用脈沖電信號(hào)占空比大小來調(diào)節(jié)鎖止電磁閥的開度

42、，以控制作用在鎖止離合器控制閥右端的油壓，由此調(diào)節(jié)鎖止離合器控制閥左移時(shí)排油孔的開度，從而控制鎖止離合器活塞右側(cè)油壓的大小。 返回上一頁圖2-52 電控自動(dòng)變速器換擋液壓系統(tǒng)原理 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器 一、 01M自動(dòng)變速器01M自動(dòng)變速器集成于變速驅(qū)動(dòng)橋中，由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓操縱系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、主減速器和差速器等部分組成。其結(jié)構(gòu)見圖2-54。(一) 閉鎖式液力變矩器閉鎖式變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪及帶扭轉(zhuǎn)減振器的鎖止離合器組成，見圖2-55。閉鎖式液力變矩器可以提高效率，改善經(jīng)濟(jì)性。它可以實(shí)現(xiàn)液力變矩器傳動(dòng)和機(jī)械直接傳動(dòng)兩種工況，把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合于一體。 下一

43、頁圖2-54 01M自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡圖 返回圖2-55 閉鎖式液力變矩器的組成 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器閉鎖離合器的油路控制見圖2-57。閉鎖離合器分離狀態(tài):油道A和B打開，油道C關(guān)閉，自動(dòng)變速器油由油道A流向油道B，閉鎖離合器分離，油道B的油流向行星齒輪系起到潤滑作用；閉鎖離合器接合狀態(tài)：油道A、B、C都打開，但油道A打開卸壓，自動(dòng)變速器油由油道C流向油道A和B，閉鎖離合器接合，油道B的油流向行星齒輪系起到潤滑作用。(二) 行星齒輪變速器1 組成行星齒輪變速器主要由行星齒輪副、片式離合器、盤式制動(dòng)器、單向離合器組成，見圖2-58下一頁上一頁圖2-57 閉鎖離合器的油路控制 返回圖

44、2-58 行星齒輪變速器結(jié)構(gòu) 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器2 工作原理01M自動(dòng)變速器的工作原理見圖2-60。(三) 主傳動(dòng)主傳動(dòng)主要由減速器和差速器組成，見圖2-61。 (四) 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、油道、濾清器、壓力滑閥等組成，見圖2-62。(五) 電子控制系統(tǒng)自動(dòng)變速器的電子控制裝置由傳感器、控制開關(guān)、自動(dòng)變速器控制單元（微電腦）、電磁閥等部件組成，見圖2-63。 下一頁上一頁圖2-60 01M自動(dòng)變速器的工作原理簡圖 返回圖2-61 主傳動(dòng)的組成 返回圖2-61 主傳動(dòng)的組成 返回圖2-63 電子控制系統(tǒng)組成 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器1 節(jié)氣門電位計(jì)G69節(jié)氣門

45、電位計(jì)與節(jié)氣門連在一起，不斷地將節(jié)氣門位置和油門踏板踏下速度的信號(hào)傳給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，然后由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元傳給自動(dòng)變速器控制單元。2 變速器轉(zhuǎn)速傳感器G38變速器轉(zhuǎn)速傳感器是感應(yīng)式傳感器，位于變速器殼體內(nèi)，用于指示行星齒輪系中大太陽輪的轉(zhuǎn)速。 3 車速傳感器G68車速傳感器安裝在變速器殼體內(nèi)。通過主動(dòng)齒輪上的脈沖葉輪，由感應(yīng)式傳感器接收車速信息。 下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器4 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28自動(dòng)變速器控制單元使用發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。5 多功能開關(guān)F125它位于變速器殼體內(nèi)，由變速桿拉索控制。6 制動(dòng)燈開關(guān)F制動(dòng)燈開關(guān)安裝在腳踏板支架上，控制單元通過該開關(guān)判斷

46、汽車是否制動(dòng)。7 強(qiáng)制低速擋開關(guān)F8該開關(guān)與油門拉索裝成一體，油門踏板踏到底并超過油門全開點(diǎn)時(shí)，此開關(guān)工作。下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器8 變速器機(jī)油溫度傳感器G93變速器機(jī)油溫度傳感器位于浸在自動(dòng)變速器油內(nèi)的滑閥箱上的傳輸線上。該傳感器用于感知變速器機(jī)油溫度。9 啟動(dòng)鎖和倒車燈繼電器J226啟動(dòng)鎖和倒車燈繼電器J226是一組合繼電器，裝在中央繼電器盤上，接收多功能開關(guān)F125的信號(hào)。10 變速桿鎖止電磁閥N110變速桿鎖止電磁閥位于變速桿上。該電磁閥與點(diǎn)火系統(tǒng)接通，起到擋位鎖止作用。踏下制動(dòng)踏板，鎖解除，變速桿可推入其他擋位。 下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器11 帶

47、電磁閥的滑閥箱電磁閥N88N94位于變速器的滑閥內(nèi)，由控制單元控制。有兩種不同的電磁閥。12 自動(dòng)變速器控制單元J217該控制單元是自動(dòng)變速器的“大腦”，控制所有電氣及液壓功能。13 自診斷系統(tǒng)自診斷系統(tǒng)監(jiān)控傳感器電信號(hào)和執(zhí)行元件動(dòng)作，對(duì)控制單元進(jìn)行自檢。如出現(xiàn)故障，替代功能立即生效。從控制單元的永久性存儲(chǔ)器中可讀出故障說明，所以，即使蓄電池?cái)嚅_及控制單元插頭已拔下，故障存儲(chǔ)仍保留。下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器二、 01V自動(dòng)變速器 奧迪A6轎車裝備的是01V型五擋自動(dòng)變速器。01V型自動(dòng)變速器是從01F和01K型基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，通過技術(shù)改進(jìn)，大大提高了換擋舒適性，并降低了燃油

48、消耗。01V型自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓操作系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成。(一) 液力變矩器 01V型自動(dòng)變速器的液力變矩器結(jié)構(gòu)與01M的基本相同，主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和鎖止離合器等組成，見圖2-73。 下一頁上一頁圖2-73 液力變矩器結(jié)構(gòu) 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器(二) 行星齒輪變速器 為了擴(kuò)大傳動(dòng)比使用范圍，01V自動(dòng)變速器在液力變矩器后串聯(lián)一個(gè)行星齒輪變速器，其核心結(jié)構(gòu)采用拉威挪結(jié)構(gòu)，另外附加一個(gè)單行星排，這樣就形成5個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)見圖2-77。其傳動(dòng)簡圖見圖2-78。 (三) 液壓操作系統(tǒng)液壓操作系統(tǒng)主要由油泵、機(jī)油濾清器、滑閥

49、體、制動(dòng)器、離合器等組成。 下一頁上一頁圖2-77 01V自動(dòng)變速器齒輪變速器結(jié)構(gòu)圖返回圖2-78 01V自動(dòng)變速器傳動(dòng)關(guān)系簡圖 返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器(四) 電控系統(tǒng) 01V自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)主要由傳感器、自動(dòng)變速器控制單元J217、執(zhí)行元件等組成，見圖2-80。自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)電路圖，見圖2-81。 1 傳感器(1) 變速器轉(zhuǎn)速傳感器G182 (2) 自動(dòng)變速器轉(zhuǎn)速傳感器G38(3) 強(qiáng)制低擋開關(guān)F8(4) 制動(dòng)燈開關(guān)F(5) 自動(dòng)變速器機(jī)油溫度傳感器G93(6) 從ABS/ASR控制單元來的信號(hào)(7) 來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)下一頁上一頁圖2-80 01V自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)

50、的組成返回圖2-81 自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)電路圖返回第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器2 執(zhí)行元件(1) 電磁閥N88N94(2) 變速桿鎖止電磁閥N110(3) 變速桿位置指示板(4) 從變速器控制單元到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)(5) 多功能開關(guān)F125(6) 車速調(diào)節(jié)裝置下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器3 控制單元J217 自動(dòng)變速器控制單元J217安裝在前排右座前腳部地毯下面。 自動(dòng)變速器控制單元J217接收各種傳感器的信號(hào)，按照內(nèi)部換擋程序，控制各種執(zhí)行元件工作，自動(dòng)變換擋位。01V自動(dòng)變速器控制單元裝有一個(gè)動(dòng)態(tài)換擋程序DSP，提供經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性換擋兩種模式控制單元借助動(dòng)態(tài)換擋程序DS

51、P，通過大約240條不同的換擋特性曲線來確定換擋時(shí)刻，因此能更好地滿足不同的駕駛要求。 下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器 另外，動(dòng)態(tài)換擋程序還有以下功能： 使發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)時(shí)快速預(yù)熱，然后才能在高速時(shí)換擋。 可以使催化凈化器快速預(yù)熱。 在山區(qū)道路行車時(shí)，控制單元按上坡和下坡來選擇擋位，避免了頻繁換擋。 控制單元J217本身還具有替代功能。當(dāng)控制單元J217本身工作正常，其他系統(tǒng)元件出現(xiàn)故障失效，且不能產(chǎn)生替代功能時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入“控制單元有效的機(jī)械應(yīng)急狀態(tài)”。 下一頁上一頁第三節(jié) 大眾公司液力自動(dòng)變速器(五) 其他部分1 變速桿 目前奧迪A6采用帶Tiptronic的01V自動(dòng)變速器。這種

52、自動(dòng)變速器變速桿有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)通道.2 組合儀表板當(dāng)汽車下坡時(shí)，應(yīng)掛入“2”擋，利用“2”擋的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能下坡。對(duì)于1擋，它是自動(dòng)的，駕駛員是不能選擇的。在大負(fù)荷汽車起步時(shí)，自動(dòng)變速器擋位保持在1擋的時(shí)間會(huì)稍長些。 返回上一頁第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器 一、 上海通用公司液力自動(dòng)變速器上海通用公司在生產(chǎn)的別克和賽歐車上分別裝有4T65E和AF13自動(dòng)變速器。它們均為電控4擋液力傳動(dòng)自動(dòng)變速器。4T65E自動(dòng)變速器的4表示4個(gè)前進(jìn)擋，T表示自動(dòng)變速器是橫置式，65表示產(chǎn)品系列，E表示采用電控。其變速桿的擋位為P、R、N、D、3、2、1。二、 別克轎車自動(dòng)變速器（一） 4T65E自動(dòng)變速器組成及

53、其各擋動(dòng)力傳遞上海別克轎車自動(dòng)變速器采用4T65E型自動(dòng)變速器。其組成有液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。它的結(jié)構(gòu)見圖2-93。 下一頁圖2-93 4T65E自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)圖 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器（二） 自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)4T65E自動(dòng)變速器的電控系統(tǒng)組成及其各部件的位置見圖2-95。1 動(dòng)力總成控制模塊PCM PCM對(duì)自動(dòng)變速器的控制包括： 自動(dòng)換擋即當(dāng)變速桿置于D或3、2擋時(shí)，自動(dòng)控制換擋。 換擋感覺，主要是通過對(duì)液壓油路中壓力的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)換擋離合器、制動(dòng)器（摩擦鋼帶式）等接合速度的控制，達(dá)到不同的換擋感覺。 鎖止離合器TCC的控制。 下一頁上一頁圖2-

54、95 4T65E自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)各部件的位置 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器PCM對(duì)換擋感覺的控制是通過壓力控制閥PCS來控制的。PCS閥接收PCM送來的PWM信號(hào)（占空比信號(hào)，最大占空比為40），移動(dòng)內(nèi)部針閥，將包含轉(zhuǎn)矩信號(hào)的油壓送到各個(gè)換擋執(zhí)行元件。這里要求的換擋感覺是在進(jìn)行PCM標(biāo)定時(shí)完成的，除了通過一個(gè)自學(xué)習(xí)程序，對(duì)長期運(yùn)行磨損后的變化進(jìn)行調(diào)整外，在汽車運(yùn)行中不會(huì)被改變。 另外，PCM可以控制液力變矩器中的鎖止離合器TCC的接合。當(dāng)鎖止離合器電磁閥收到PCM送來的信號(hào)后，打開或關(guān)閉通到TCC的液壓油路，控制鎖止離合器的接合，其接合的方式是事先標(biāo)定的。 自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)采用20針

55、型式，見圖2-97。 下一頁上一頁圖2-97 別克自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)接頭型式 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器2 變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器 該傳感器安裝于變速器的內(nèi)部靠近驅(qū)動(dòng)鏈輪處，見圖2-99。它利用電磁感應(yīng)進(jìn)行工作。因?yàn)辇X盤與驅(qū)動(dòng)鏈輪相連接，而驅(qū)動(dòng)鏈輪又與渦輪軸相連接，所以傳感器可監(jiān)測變速器的輸入轉(zhuǎn)速。該信號(hào)用于控制主油路壓力、TCC結(jié)合與分離及變速器的擋位模式，也能用于計(jì)算合適的擋位和TCC的滑差。下一頁上一頁圖2-99 變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器PCM通過監(jiān)測變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器電路來檢測故障。當(dāng)PCM檢測到故障時(shí)，將采取以下診斷措施： 在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)1個(gè)或

56、多個(gè)故障碼（P0716和P0717）。 記錄與發(fā)動(dòng)機(jī)排放相關(guān)的故障碼的數(shù)據(jù)參數(shù)（凍結(jié)故障狀態(tài)或故障記錄數(shù)據(jù)）。 在發(fā)生B類的故障碼時(shí)，接通故障指示燈。 PCM發(fā)出指令使管路油壓升高至最高，取消換擋油壓補(bǔ)償及TCC工作。 如果在變速器處于過熱保護(hù)模式下時(shí)，PCM將抑制變速器換入4擋。 下一頁上一頁第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器3節(jié)氣門位置傳感器PCM接收來自節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)，用于控制換擋和主油路油壓。節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)具有以下特點(diǎn)： 節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，信號(hào)電壓低于V。 節(jié)氣門全開時(shí)，信號(hào)電壓高于V。 當(dāng)節(jié)氣門在關(guān)閉和全開之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)電壓相應(yīng)變化。下一頁上一頁第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器P

57、CM通過監(jiān)測節(jié)氣門位置傳感器電路來檢測故障。當(dāng)PCM檢測到故障時(shí)，將采取以下措施： 在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)診斷故障碼：P0121、P0122、P0123、P1121和P1122表示傳感器故障，P1635表示5V參考電路故障。 記錄與排放相關(guān)故障碼（DTC）的數(shù)據(jù)參數(shù)（凍結(jié)故障狀態(tài)或故障記錄數(shù)據(jù)）。 發(fā)生故障時(shí)，接通故障指示燈（適用于某些DTC）。 PCM將使用替代值代替?zhèn)鞲衅髦?。下一頁上一頁第四?jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器4變速器油溫度傳感器變速器油溫傳感器采用NTC型電阻進(jìn)行溫度檢測，其結(jié)構(gòu)見圖2-100。PCM通過監(jiān)測變速器油溫傳感器電路來檢測故障。當(dāng)PCM檢測到故障時(shí)，將采取以下故障診斷

58、措施： 在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)診斷故障碼P0711、P0712和P0713。 記錄與排放相關(guān)DTC的數(shù)據(jù)參數(shù)（凍結(jié)故障狀態(tài)或故障記錄數(shù)據(jù)）。 PCM將使用替代值并取消換擋自適應(yīng)。下一頁上一頁圖2-100 變速器油溫度傳感器 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器5 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器安裝在節(jié)溫器殼體附近，見圖2-101。該信號(hào)用于控制主油路油壓。PCM通過監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器電路來檢測故障。當(dāng)PCM檢測到故障時(shí)，將采取以下故障診斷措施： 在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)診斷故障碼P0117、P0118、P0125、P1114和P1115。 記錄與排放相關(guān)DTC的數(shù)據(jù)參數(shù)（凍結(jié)故障狀

59、態(tài)或故障記錄數(shù)據(jù)）。 在發(fā)生B類DTC的故障時(shí)，接通故障指示燈（僅適用于P0117、P0118和P0125）。下一頁上一頁圖2-101 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器 返回第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器6 進(jìn)氣歧管壓力傳感器PCM接收來自進(jìn)氣歧管壓力傳感器的輸入信號(hào)。該信號(hào)用于表示發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的大氣壓力，及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的進(jìn)氣歧管壓力值。進(jìn)氣歧管壓力傳感器安裝于進(jìn)氣歧管上。該信號(hào)用于控制主油路壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷及換擋時(shí)刻。 其信號(hào)特點(diǎn)是： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)而點(diǎn)火開關(guān)位于RUN位置時(shí)，將顯示大氣壓力值0。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣歧管壓力低，將顯示低電壓信號(hào)。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在滿負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣歧管壓力高

60、，將顯示高電壓信號(hào)。 下一頁上一頁第四節(jié) 上海通用液力自動(dòng)變速器7 車速傳感器車速傳感器安裝于變速器殼體延長部分的外側(cè)，并利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作。因?yàn)辇X盤與差速器/最終傳動(dòng)行星齒輪架總成相連接，所以，傳感器可以監(jiān)測變速器的輸出轉(zhuǎn)速。該信號(hào)用于控制換擋模式、主油路壓力、TCC的結(jié)合和分離。8 TFP手動(dòng)換擋閥位置開關(guān)總成PCM接收來自變速器油壓手動(dòng)換擋閥位置開關(guān)總成的輸入信號(hào)，以確定變速器變速桿的位置。該開關(guān)總成安裝于變速器內(nèi)的閥體上，由三個(gè)常開（D4、L0、R）和三個(gè)常閉油壓開關(guān)（D3、D2、TCC）組成，見圖2-102。下一頁上一頁圖2-102 TFP手動(dòng)換擋閥位置開關(guān)總成 返回第四節(jié) 上