电控自动变速器的工作原理及维修

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电控自动变速器第一节概述一、自动变速器发展概况(一)手动变速器存在的不足1.换挡频繁:疲劳、紧张、不安全;2.换挡冲击:损坏机件、乘座舒适性差;3.影响汽车行驶动力性和经济性:(换挡时机不易把握)自动变速器的优点1.消除了离合器及换挡的频繁操作,消除了换挡技术差异,驾车简单。2.实现平稳、无冲击换挡,乘坐舒适性好。3.自动适应行驶阻力变化、自动变速,提高了平均车速,且能保证最佳换挡时机。4.液力传动、发动机和传动系“弹性”连接,减轻了传动系统冲击负荷,延长零部件使用寿命。结构复杂、技术要求高、成本高;传动效率较手动变速器低8%~10%。三、自动变速器的分类(一)按汽车驱动型式分前轮驱动变速器(自动驱动桥)后轮驱动变速器电控液动式自动变速器(ECT)(二)按齿轮变速系统控制方式分液控液动式自动变速器(AT)(三)按齿轮变速系统型式分平行轴齿轮变速系统(仅本田车系)行星齿轮变速系统(四)按变速型式分有级变速;无级变速;*广泛采用型式—前驱动、行星齿轮变速系统、电控液动式有级自动变速器六、自动变速器型号说明1.丰田A-140EA-自动变速器第一位数字:1、2、5表示前轮驱动;3、4表示后轮驱动;第二位数字:3三速前进挡;4四速前进挡;第三位数字:0产品序号最后一个字母:E-电控自动变速器;H-四轮驱动;2.通用4L80—E第一位数字:4四速前进挡第一个字母:L-纵向安装(后轮驱动、四轮驱动)T-横向安装(前轮驱动)80-产品序号最后一个字母:E-电控自动变速器一、电控自动变速器组成液力变矩器;齿轮变速系统;液压自动操纵系统(主体为阀体);电子控制系统(传感器、ECU、电磁阀);手控联杆机构;工作液ATF(俗称变速器油)外壳;散热系统;二、各部分功能(一)液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端,通过螺栓与发动机的飞轮相连,其作用:1.起到自动离合器作用;2.增大发动机产生的扭矩;3.缓冲发动机和传动系的扭振;4.起到飞轮作用,使发动机转动平衡;5.驱动液压控制系统的油泵;(二)齿轮变速系统齿轮变速系统包括:齿轮变速机构和换挡执行机构。齿轮变速机构可以使变速器实现不同的传动比,使之处于不同的挡位(一般设置3~4个前进挡和一个倒挡)。这些挡位与液力变矩器配合,就可获得由起步至最高车速的自动变速。齿轮变速系统的作用:1.提供几种传动比的前进挡;2.为倒挡行驶提供倒车挡;3.提供空挡齿轮位置以便发动机停车时怠速运行;4.提供驻车挡“P”,锁死输出轴;4.行星轮系图解齿圈行星架太阳轮分析结果:1.油泵产生系统工作油压;6.调节油泵产生的液压;(三)液压控制系统(阀体及油泵)2.对液力变矩器提供ATF;3.对换挡执行器适时提供液压,以便齿轮系统实现不同的传动比;4.用ATF润滑旋转零件;5.用ATF冷却变矩器和变速箱;7.将发动机负荷和车速转换为“液压信号”;液压源:执行机构:单向离合器控制装置:液压控制系统组成液压油泵;制动器离合器1.调压阀主调压阀、副调压阀3.手控阀4.电磁阀节气门阀、节气门油压修正阀、节气门助力阀、换挡阀、锁止信号阀、锁止继动阀2.液压阀换挡电磁阀锁止离合器电磁阀型式:一、液压泵功用:使ATF产生一定的压力和流量,供给液力变矩器和液压控制系统所需的液压油,并保证行星齿轮机构各磨擦副的润滑需要。转子泵;叶片泵;内啮合渐开线齿轮泵;内啮合齿轮泵主动齿轮带动从动齿轮旋转,在齿轮脱离啮合的一端,容积不断增大,成为低压吸油腔,把油吸入;在齿轮开始啮合的一端,容积不断减小,成为高压油腔,把油压出。工作:各阀之间连接关系主调压阀节气门压力修正阀节气门阀节气门助力阀副调压阀1.功用:根据节气门开度和选挡杆位置的变化,将油泵输出油压调节至规定值,以满足不同工况对工作油压的要求。(一)主调压阀汽车高速行驶:1.2Mpa~1.4MPa;汽车倒挡行驶:1.6Mpa~1.8MPa;汽车低速或怠速行驶:0.3MPa~0.8MPa;二、调压阀手控阀1.功用依选挡杆位置不同(“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”),分别将主油路油压导入相应的管路,用于设定变速器工作状态。2.结构手控滑阀;阀体;—通过选位手柄操纵的滑阀3.控制过程五、换挡电磁阀执行ECU指令,通过控制作用在换挡阀上的油压使换挡阀位移,使变速器进行自动换挡。(一)功用(二)结构铁心、线圈、阀门、弹簧;—开关电磁阀通电打开;断电关闭;(三)控制方式1.加压控制2.泄压控制将电磁阀设置在控制管路进液口,当电磁阀打开时,通过油液对换挡阀加压迫使换挡阀位移。将电磁阀设置在控制管路出液口,当电磁阀打开时,通过泄油解除油液对换挡阀压力,迫使换挡阀位移。六、换挡阀四个前进挡自动变速器通常设置三个换挡阀,分别由两个换挡电磁阀来控制,并通过三个换挡阀之间油路互锁作用,实现四个挡位的变换。三个换挡阀在不同挡位时阀芯所处位置4挡offoff1-2阀上位2-3阀下位3-4阀下位3挡offon1-2阀上位2-3阀下位3-4阀上位2挡onon1-2阀上位2-3阀上位3-4阀上位1挡onoff1-2阀下位2-3阀上位3-4阀上位电磁阀①②用平尺及塞尺检查不平度0.04mm螺栓拧紧力矩为8-15N.m阀体蓄压器功能:保证换档质量不冲击组成:由活塞密封圈缓冲弹簧组成,并联在换档油路中,起到增容减压作用,保证换档质量。(四)电子控制系统1.采集车况信息(主要有车速、节气门开度等)。2.根据预先编制的换挡程序,通过运算处理,确定换挡时机。3.根据换挡指令控制电磁阀开闭,改变换挡阀端面的控制液压,导致换挡阀移动,从而实现自动换挡。4.监测并自诊断电控系统的故障。1.节气门位置传感器与发动机ECU共用一个节气门位置传感器,其型式多为可变电阻式(怠速触点、电位计)。作为换挡控制的主要依据。节气门位置传感器确定发动机的负荷状态控制自动变速器的系统油压变化防止磨擦片打滑(2.车速传感器一个主车速传感器;主车速传感器一般采用磁感应式,安装在变速器输出轴附近。一个辅助车速传感器;辅助车速传感器一般采用舌簧开关式,安装在组合仪表内或变速器输入轴上。车速传感器车速传感器车速传感器3.发动机转速传感器一般为磁感应式,由信号轮和传感器头组成。安装在分电器内或曲轴的前后端。信号轮随分电器轴或曲轴转动,固定的传感器头内的感应线圈中便产生随发动机转速的变化而变化的交变信号电压送给ECU,作为换挡控制的依据。电磁感应式;安装在变速器输入轴附近;用于检测输入轴转速,以便更精确地控制换挡过程。4.变速器输入轴转速传感器负温度系数热敏电阻;安装在变速器油底壳内的液压控制阀板上,用于检测变速器油温,以作为ECU进行换挡控制、油压控制、锁止离合器控制的依据。5.变速器油温传感器变速器内的油温传感器装自动变速器油温度传感器的车型,在油温过高时,电脑进入失效保护程序,然后变矩器不能进入锁止工况,不能进入超速挡。液压油温度传感器出现故障时一般按照80℃进行控制。1.主油路\TCC电磁阀为频率信号(电阻3-6Ω)2.换挡电磁阀为开关信号(14-55Ω)测量电磁阀变速器的电磁阀检测(五)手控联杆机构根据要求选择行驶方式:—前进、倒车、空挡、驻车。节气门操纵机构—用钢索将踏板与节气门相连,节气门到变速器拉线反映节气门开度,控制油压控制阀。选挡杆—驾驶室内,与变速器手控阀相连。换挡执行机构采取制动或放松制动器、结合或分离离合器,完成固定或放松行星齿轮系统的齿圈、行星架和太阳轮,从而实现各挡传动。离合器制动器锁止方式:通过改变液力变矩器内ATF的流向使锁止离合器的活塞前后移动,从而实现闭锁和解锁。停车锁止机构当变速杆处于P挡位置时,停车联锁凸轮使停车爪上的凸起与联锁结构结合,以防止车辆移动。(六)散热系统2.变速器上设置发动机冷却液进口,对工作液进行散热。作用:对变速器工作油液进行散热;散热方式:1.专用散热器—安装在发动机冷却液散热器前。(七)工作液ATF灌注在变速器内,其作用:1.传递液力变矩器转矩;2.控制液压自动操纵装置和齿轮系统中的执行机构工作;3.润滑齿轮等运动部件;4.带走液力变矩器热量;1.油质、油面高度的检查(1)油面高度的检查(检查方法)①将车停在水平路面上,拉紧驻车制动;②发动机怠速运转;④拔出油尺擦干净,重新将油尺插到底再拔出油尺,察看油尺刻度(温度低,在COOL下限附近、温度高在HOT上限附近)。③踩住制动踏板,将选挡杆分别拨至P、R、N、D、2、L并停留几秒钟(变矩器、执行机构充满油),最后停至“P”位,由ATF引起的常见故障:1、冲击2、打滑3、油温高4、烧片5、换档不顺油质的检查方法:(2)油质的检查一般行驶10万~20万km或停驶汽车1年必须换油一次;换油里程不尽相同汽车每行驶2万km或停驶汽车6个月必须检查一次油面高度和油质;将油尺油滴到干净的白纸上,看颜色和闻气味进行辨别:正常颜色:—粉红色、无异味;—重负荷、未按期换油,引起变矩器过热;—油面过高被搅动产生气泡;密封不严油液中混入空气或水分;—制动器或离合器烧坏;轴承缺损;金属磨蚀粉末等;极深的暗红色或褐色:颜色清淡,充满气泡:油液中有黑色固体残渣,且有烧焦味:似油膏覆盖在油尺上:—变速器油过热或超期;油面过低;(3)变速器油的更换①旋下放油螺栓放油;②拆油底清洗干净;③拆散热油管,用压缩空气将散热器中油液吹净;④装好拆件,按规定品牌加油;⑤起动发动机,将挡位由“P”位换到所有挡位后,检查液面高度,应在“COOL”附近;⑥发动机、变速器达到工作温度后检查液面高度,应在“HOT”附近;七、自动变速器的正确使用(一)自动变速器选挡杆的使用自动变速器选挡杆只用于改变控制阀体总成中手控阀的位置,而挡位的变换则是由换挡执行元件的动作决定的,它除了取决于手控阀的位置外,还取决于汽车的车速、节气门开度等。自动变速器上的挡位大同小异大同:所有自动变速器的前四个挡位都是固定不变的,它们是:P位、R位、N位、D位;小异:各别变速器在D位后有一个3位,大多变速器在D位后都有2位和L(1)位。悍马自动变速器换档手柄的使用自动变速器换挡手柄一般设有以下几个档位:1、P-停车档(输出轴被停车锁止机构锁止,使驱动轮不能转动,防止汽车移动,换档机构使自动变速器出于空档状态。)2、N-空挡(使发动机动力经轴传入自动变速器,使各齿轮空转,输出轴无动力输出。3、D-前进档(自动变换档位)、短时停车可以换在D档。4、R-倒档、5、S档(或2档、高速发动机制动档)(雨、雪天气时用)6、L(或1档、低速发动机制动档)(山区、上陡坡、下陡坡行驶)教材P222--223自动变速器控制开关的功能和操作使用O/D超速档开关。用来控制自动变速器的超速档,一般安装在换档手柄或仪表板上,通过仪表板上的O/DOFF指示灯知其是否起作用,此灯亮时,提速最多只能到三挡,关闭时,可以到四档。换档杆锁定电磁阀锁档装置的正确使用:变速杆下方红色按扭(丰田)或钥匙插孔(本田)为锁档装置,正常使用时,只要打开点火开关,再踩下制动踏板就可以换档。如果车辆出现故障时或需要拖车时,按下锁档装置或插进钥匙可将档位换至空挡。纯电子控制自动变速器上海大众-朗逸长安福特-福克斯奥迪A8选挡杆挡位指示锁止按钮超速挡开关自动变速器除了可用选挡杆进行换挡控制外,还可通过安装在选挡杆或汽车仪表板上的一些控制开关,进行一些其它控制。1.超速挡开关又称“OD”挡开关,一般设置在换挡手柄(有的安装在仪表板)上,用于控制自动变速器的超速挡。当“OD”挡开关接通时,超速控制电路接通,控制阀体中的超速电磁阀工作。此时若选挡杆置于“D”位,随着车速的升高可升入4(超速)挡。当此开关关闭后,超速控制电路切断,仪表板上的“ON、OFF”指示灯随之亮起,随着车速的升高而升挡时,最高只能升入3挡。2.驱动模式(换挡规律)选择开关驱动模式选择开关又称程序开关,用于选择自动变速器的控制模式,即选择自动变速器的换挡规律,以满足不同的使用要求。什么叫驱动模式(换挡规律)?汽车发动机节气门开度与车速(或变速器输出轴转速)之间的关系。驱动模式分为:经济模式(ECON)、普通(标准)模式(N
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