電控自動變速器的工作原理及維修.ppt

1、電控自動變速器,主講人：,第一節(jié) 概述,一、自動變速器發(fā)展概況,（一）手動變速器存在的不足,1.換擋頻繁：疲勞、緊張、不安全；,2.換擋沖擊：損壞機件、乘座舒適性差；,3.影響汽車行駛動力性和經(jīng)濟性： （換擋時機不易把握）,自動變速器的優(yōu)點,1.消除了離合器及換擋的頻繁操作，消除了換擋技術(shù)差異，駕車簡單。,2.實現(xiàn)平穩(wěn)、無沖擊換擋，乘坐舒適性好。,3.自動適應(yīng)行駛阻力變化、自動變速，提高了平均車速，且能保證最佳換擋時機。,4.液力傳動、發(fā)動機和傳動系“彈性”連接，減輕了傳動系統(tǒng)沖擊負荷，延長零部件使用壽命。,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高、成本高；傳動效率較手動變速器低8%10%。,三、自動變速器的分類

2、,（一）按汽車驅(qū)動型式分,前輪驅(qū)動變速器（自動驅(qū)動橋）,后輪驅(qū)動變速器,電控液動式自動變速器（ECT）,（二）按齒輪變速系統(tǒng)控制方式分,液控液動式自動變速器（AT）,（三）按齒輪變速系統(tǒng)型式分,平行軸齒輪變速系統(tǒng)（僅本田車系）,行星齒輪變速系統(tǒng),（四）按變速型式分,有級變速；,無級變速；,*廣泛采用型式前驅(qū)動、行星齒輪變速系統(tǒng)、電控液動式有級自動變速器,六、自動變速器型號說明,1.豐田A-140E,A-自動變速器,第一位數(shù)字： 1、2、5表示前輪驅(qū)動； 3、4表示后輪驅(qū)動；,第二位數(shù)字：3 三速前進擋； 4 四速前進擋；,第三位數(shù)字： 0 產(chǎn)品序號,最后一個字母：E-電控自動變速器； H-四輪

3、驅(qū)動；,2.通用4L80E,第一位數(shù)字：4 四速前進擋,第一個字母： L-縱向安裝（后輪驅(qū)動、四輪驅(qū)動） T-橫向安裝（前輪驅(qū)動）,80-產(chǎn)品序號,最后一個字母：E-電控自動變速器,一、電控自動變速器組成,液力變矩器；齒輪變速系統(tǒng)；液壓自動操縱系統(tǒng)（主體為閥體）；電子控制系統(tǒng)（傳感器、ECU、電磁閥）；手控聯(lián)桿機構(gòu)；工作液ATF(俗稱變速器油) 外殼;散熱系統(tǒng)；,二、各部分功能,（一）液力變矩器,液力變矩器位于自動變速器的最前端，通過螺栓與發(fā)動機的飛輪相連，其作用：,1.起到自動離合器作用；,2.增大發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩；,3.緩沖發(fā)動機和傳動系的扭振；,4.起到飛輪作用，使發(fā)動機轉(zhuǎn)動平衡；,5.

4、驅(qū)動液壓控制系統(tǒng)的油泵；,（二）齒輪變速系統(tǒng),齒輪變速系統(tǒng)包括：,齒輪變速機構(gòu)和換擋執(zhí)行機構(gòu)。,齒輪變速機構(gòu)可以使變速器實現(xiàn)不同的傳動比，使之處于不同的擋位（一般設(shè)置34個前進擋和一個倒擋）。這些擋位與液力變矩器配合，就可獲得由起步至最高車速的自動變速。,齒輪變速系統(tǒng)的作用：,1.提供幾種傳動比的前進擋；,2.為倒擋行駛提供倒車擋；,3.提供空擋齒輪位置以便發(fā)動機停車時怠速運行；,4.提供駐車擋“P”，鎖死輸出軸；,4.行星輪系圖解,齒圈,行星架,太陽輪,分析結(jié)果：,1.油泵產(chǎn)生系統(tǒng)工作油壓；,6.調(diào)節(jié)油泵產(chǎn)生的液壓；,（三）液壓控制系統(tǒng)（閥體及油泵）,2.對液力變矩器提供ATF；,3.對換擋

5、執(zhí)行器適時提供液壓，以便齒輪系統(tǒng)實現(xiàn)不同的傳動比；,4.用ATF潤滑旋轉(zhuǎn)零件；,5.用ATF冷卻變矩器和變速箱；,7.將發(fā)動機負荷和車速轉(zhuǎn)換為“液壓信號”；,液壓源：,執(zhí)行機構(gòu)：,單向離合器,控制裝置：,液壓控制系統(tǒng)組成,液壓油泵；,制動器,離合器,1. 調(diào)壓閥,主調(diào)壓閥、副調(diào)壓閥,3.手控閥,4.電磁閥,節(jié)氣門閥、節(jié)氣門油壓修正閥、 節(jié)氣門助力閥、換擋閥、 鎖止信號閥、鎖止繼動閥,2.液壓閥,換擋電磁閥 鎖止離合器電磁閥,型式:,一、液壓泵,功用：,使ATF產(chǎn)生一定的壓力和流量 ，供給液力變矩器和液壓控制系統(tǒng)所需的液壓油，并保證行星齒輪機構(gòu)各磨擦副的潤滑需要。,轉(zhuǎn)子泵；,葉片泵；,內(nèi)嚙合漸開

6、線齒輪泵；,內(nèi)嚙合齒輪泵,主動齒輪帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn)，在齒輪脫離嚙合的一端，容積不斷增大，成為低壓吸油腔，把油吸入；在齒輪開始嚙合的一端，容積不斷減小，成為高壓油腔，把油壓出。,工作：,各閥之間連接關(guān)系,主調(diào)壓閥,節(jié)氣門 壓力修正閥,節(jié)氣門閥,節(jié)氣門 助力閥,副調(diào)壓閥,1.功用：根據(jù)節(jié)氣門開度和選擋桿位置的變化，將油泵輸出油壓調(diào)節(jié)至規(guī)定值，以滿足不同工況對工作油壓的要求。,（一）主調(diào)壓閥,汽車高速行駛：1.2Mpa1.4MPa；,汽車倒擋行駛：1.6Mpa1.8MPa ；,汽車低速或怠速行駛：0.3MPa0.8MPa；,二、調(diào)壓閥,手控閥,1.功用,依選擋桿位置不同 （“L”、“2”、“D”、“

7、N”、“R”、“P”），分別將主油路油壓導入相應(yīng)的管路，用于設(shè)定變速器工作狀態(tài)。,2.結(jié)構(gòu) 手控滑閥； 閥體；,通過選位手柄操縱的滑閥,3.控制過程,五、換擋電磁閥,執(zhí)行ECU指令，通過控制作用在換擋閥上的油壓使換擋閥位移，使變速器進行自動換擋。,（一）功用,（二）結(jié)構(gòu),鐵心、線圈、閥門、彈簧；,開關(guān)電磁閥,通電打開；,斷電關(guān)閉；,（三）控制方式,1.加壓控制,2.泄壓控制,將電磁閥設(shè)置在控制管路進液口，當電磁閥打開時，通過油液對換擋閥加壓迫使換擋閥位移。,將電磁閥設(shè)置在控制管路出液口，當電磁閥打開時，通過泄油解除油液對換擋閥壓力，迫使換擋閥位移。,六、換擋閥,四個前進擋自動變速器通常設(shè)置三個

8、換擋閥，分別由兩個換擋電磁閥來控制，并通過三個換擋閥之間油路互鎖作用，實現(xiàn)四個擋位的變換。,三個換擋閥在不同擋位時閥芯所處位置,4擋 off off 1-2閥上位 2-3閥下位 3-4閥下位,3擋 off on 1-2閥上位 2-3閥下位 3-4閥上位,2擋 on on 1-2閥上位 2-3閥上位 3-4閥上位,1擋 on off 1-2閥下位 2-3閥上位 3-4閥上位,電磁閥 ,用平尺及塞尺檢查不平度0.04mm 螺栓擰緊力矩為 8-15N.m,閥體,蓄壓器 功能：保證換檔質(zhì)量不沖擊 組成：由活塞 密封圈 緩沖彈簧組成,并聯(lián)在換檔油路中,起到增容減壓作用,保證換檔質(zhì)量。,（四）電子控制系統(tǒng)

9、 1.采集車況信息（主要有車速、節(jié)氣門開度等）。 2.根據(jù)預(yù)先編制的換擋程序，通過運算處理，確定換擋時機。 3.根據(jù)換擋指令控制電磁閥開閉，改變換擋閥端面的控制液壓，導致?lián)Q擋閥移動，從而實現(xiàn)自動換擋。 4.監(jiān)測并自診斷電控系統(tǒng)的故障。,1.節(jié)氣門位置傳感器,與發(fā)動機ECU共用一個節(jié)氣門位置傳感器，其型式多為可變電阻式（怠速觸點、電位計）。作為換擋控制的主要依據(jù)。,節(jié)氣門位置傳感器 確定發(fā)動機的負荷狀態(tài)控制自動變速器的系統(tǒng)油壓變化防止磨擦片打滑,（ 2.車速傳感器,一個主車速傳感器；,主車速傳感器一般采用磁感應(yīng)式，安裝在變速器輸出軸附近。,一個輔助車速傳感器；,輔助車速傳感器一般采用舌簧開關(guān)式，

10、安裝在組合儀表內(nèi)或變速器輸入軸上。,車速傳感器,車速傳感器,車速傳感器,3.發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器,一般為磁感應(yīng)式，由信號輪和傳感器頭組成。安裝在分電器內(nèi)或曲軸的前后端。信號輪隨分電器軸或曲軸轉(zhuǎn)動，固定的傳感器頭內(nèi)的感應(yīng)線圈中便產(chǎn)生隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化的交變信號電壓送給ECU，作為換擋控制的依據(jù)。,電磁感應(yīng)式；安裝在變速器輸入軸附近； 用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速，以便更精確地控制換擋過程。,4.變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器,負溫度系數(shù)熱敏電阻； 安裝在變速器油底殼內(nèi)的液壓控制閥板上，用于檢測變速器油溫，以作為ECU進行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)。,5.變速器油溫傳感器,變速器內(nèi)的油溫傳感器 裝自

11、動變速器油溫度傳感器的車型，在油溫過高時，電腦進入失效保護程序，然后變矩器不能進入鎖止工況，不能進入超速擋。液壓油溫度傳感器出現(xiàn)故障時一般按照80進行控制。,1.主油路TCC電磁閥為頻率信號(電阻3-6),2.換擋電磁閥為開關(guān)信號(14-55),測量電磁閥,變速器的電磁閥檢測,（五）手控聯(lián)桿機構(gòu),根據(jù)要求選擇行駛方式: 前進、倒車、空擋、駐車。,節(jié)氣門操縱機構(gòu)用鋼索將踏板與節(jié)氣門相連，節(jié)氣門到變速器拉線反映節(jié)氣門開度，控制油壓控制閥。,選擋桿駕駛室內(nèi)，與變速器手控閥相連。,換擋執(zhí)行機構(gòu)采取制動或放松制動器、結(jié)合或分離離合器，完成固定或放松行星齒輪系統(tǒng)的齒圈、行星架和太陽輪，從而實現(xiàn)各擋傳動。,

12、離合器,制動器,鎖止方式： 通過改變液力變矩器內(nèi)ATF的流向使鎖止離合器的活塞前后移動，從而實現(xiàn)閉鎖和解鎖。,停車鎖止機構(gòu),當變速桿處于P擋 位置時，停車聯(lián) 鎖凸輪使停車爪 上的凸起與聯(lián)鎖 結(jié)構(gòu)結(jié)合，以防 止車輛移動。,（六）散熱系統(tǒng),2.變速器上設(shè)置發(fā)動機冷卻液進口，對工作液進行散熱。,作用：對變速器工作油液進行散熱；,散熱方式：,1.專用散熱器安裝在發(fā)動機冷卻液散熱器前。,（七）工作液ATF,灌注在變速器內(nèi)，其作用：,1.傳遞液力變矩器轉(zhuǎn)矩；,2.控制液壓自動操縱裝置和齒輪系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)工作；,3.潤滑齒輪等運動部件；,4.帶走液力變矩器熱量；,由ATF引起的常見故障： 1、沖擊 2、打

13、滑 3、油溫高 4、燒片 5、換檔不順,油質(zhì)的檢查方法：,正常顏色：, 粉紅色、無異味；,重負荷、未按期換油，引起變矩器過熱；,油面過高被攪動產(chǎn)生氣泡；密封不嚴油液中混入空氣或水分；,制動器或離合器燒壞；軸承缺損；金屬磨蝕粉末等；,變速器油過熱或超期； 油面過低；,（3）變速器油的更換,旋下放油螺栓放油；,拆油底清洗干凈；,拆散熱油管，用壓縮空氣將散熱器中油液吹凈；,裝好拆件，按規(guī)定品牌加油；,起動發(fā)動機，將擋位由“P”位換到所有擋位后，檢查液面高度，應(yīng)在“COOL”附近；,發(fā)動機、變速器達到工作溫度后檢查液面高度，應(yīng)在“HOT”附近；,七、自動變速器的正確使用,（一）自動變速器選擋桿的使用,

14、自動變速器選擋桿只用于改變控制閥體總成中手控閥的位置，而擋位的變換則是由換擋執(zhí)行元件的動作決定的，它除了取決于手控閥的位置外，還取決于汽車的車速、節(jié)氣門開度等。,自動變速器上的擋位大同小異,大同：所有自動變速器的前四個擋位都是固定不變的，它們是：,P位、R位、N位、D位；,小異：各別變速器在D位后有一個3位，大多變速器在D位后都有2位和L（1）位。,悍馬,自動變速器換檔手柄的使用,自動變速器換擋手柄一般設(shè) 有以下幾個檔位： 1、P-停車檔（輸出軸被停車 鎖止機構(gòu)鎖止，使驅(qū)動輪不 能轉(zhuǎn)動，防止汽車移動，換 檔機構(gòu)使自動變速器出于空 檔狀態(tài)。） 2、N-空擋（使發(fā)動機動力經(jīng) 軸傳入自動變速器，使各

15、齒 輪空轉(zhuǎn)，輸出軸無動力輸出。,3、D-前進檔（自動變換檔位）、短時停車可以換在D檔。 4、R-倒檔、 5、S檔（或2檔、高速發(fā)動機制動檔 ）（雨、雪天氣時用） 6、L（或1檔、低速發(fā)動機制動檔 ） （山區(qū)、上陡坡、下陡坡行駛） 教材P222-223,自動變速器控制開關(guān)的功能和操作使用,O/D超速檔開關(guān)。用來控制自動變速器的超速檔，一般 安裝在換檔手柄或儀表板上，通過儀表板上的O/D OFF指示 燈知其是否起作用，此燈亮時，提速最多只能到三擋，關(guān)閉 時，可以到四檔。,換檔桿鎖定電磁閥,鎖檔裝置的正確使用：變速桿下方紅色按扭（豐田）或 鑰匙插孔（本田）為鎖檔裝置，正常使用時，只要打開點火 開關(guān)，

16、再踩下制動踏板就可以換檔。如果車輛出現(xiàn)故障時或 需要拖車時，按下鎖檔裝置或插進鑰匙可將檔位換至空擋。,純電子控制自動變速器,上海大眾-朗逸,長安福特-?？怂?奧迪A8,選擋桿,擋位指示,鎖止按鈕,超速擋開關(guān),自動變速器除了可用選擋桿進行換擋控制外，還可通過安裝在選擋桿或汽車儀表板上的一些控制開關(guān)，進行一些其它控制。,1.超速擋開關(guān),又稱“OD”擋開關(guān)，一般設(shè)置在換擋手柄（有的安裝在儀表板）上，用于控制自動變速器的超速擋。,當“OD”擋開關(guān)接通時，超速控制電路接通，控制閥體中的超速電磁閥工作。此時若選擋桿置于“D”位，隨著車速的升高可升入4（超速）擋。當此開關(guān)關(guān)閉后，超速控制電路切斷，儀表板上的

17、“ON 、OFF”指示燈隨之亮起，隨著車速的升高而升擋時，最高只能升入3擋。,2.驅(qū)動模式（換擋規(guī)律）選擇開關(guān),驅(qū)動模式選擇開關(guān)又稱程序開關(guān)，用于選擇自動變速器的控制模式，即選擇自動變速器的換擋規(guī)律，以滿足不同的使用要求。,什么叫驅(qū)動模式（換擋規(guī)律）？,汽車發(fā)動機節(jié)氣門開度與車速（或變速器輸出軸轉(zhuǎn)速）之間的關(guān)系。,驅(qū)動模式分為：經(jīng)濟模式（ECON）、普通（標準）模式（NORM）、動力模式（PWR）和手動模式四種。,2.模式開關(guān),模式開關(guān)一般安裝在自動變速器換擋架上，以便駕駛員用來選擇自動變速器控制模式（換擋規(guī)律），以滿足不同的使用要求。大多車型的模式開關(guān)具有“標準”和“動力”兩種模式，個別車型

18、的模式開關(guān)具有“經(jīng)濟”、“標準”和“動力”三種模式。,（1）經(jīng)濟模式（ECON）,經(jīng)濟模式是以汽車行駛中，獲得最佳燃油經(jīng)濟性為目標設(shè)計的換擋規(guī)律。 當自動變速器在經(jīng)濟模式下工作時，其換擋規(guī)律使汽車在行駛過程中，發(fā)動機經(jīng)常在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，從而降低了燃油消耗。同其它模式相比，發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對較低時就會進入高擋，即提前升擋，但延遲降擋。,經(jīng)濟模式：提前升擋，延遲降擋；,動力模式是以汽車行駛中，獲得最大動力性為目標設(shè)計的換擋規(guī)律。 當自動變速器在動力模式下工作時，其換擋規(guī)律使汽車在行駛過程中，發(fā)動機經(jīng)常處在大轉(zhuǎn)矩、大功率范圍內(nèi)運行，提高了汽車的動力性和爬坡能力。只有發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，才能進入高擋，

19、即延遲升擋，但提前降擋。,（2）動力模式,動力模式：延遲升擋，提前降擋；,標準模式又稱普通模式。標準模式的換擋規(guī)律介于經(jīng)濟模式和動力模式之間。采用此模式的換擋規(guī)律時，它使汽車即保證了一定的動力性，又有較好的燃油經(jīng)濟性。 換檔經(jīng)濟模式選擇開關(guān)。（經(jīng)濟模式CONOMY經(jīng)濟轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)80邁、動力模式POWER大功率范圍內(nèi)提高動力性及爬坡能力，一般為60邁、標準模式NORMAL介于經(jīng)濟與動力模式之間）,（3）標準模式,標準模式：介于經(jīng)濟模式和動力模式之間；,經(jīng)濟 模式,動力模式,標準模式,3.保持開關(guān),有些電控自動變速器的選擋桿上還設(shè)有一個保持開關(guān)（日本生產(chǎn)R4A-EL自動變速器），此開關(guān)的作用是限制

20、變速器自動升擋。其擋位完全取決于選擋桿的位置：,當選擋桿置于 “D”、“ S”、“ L” 位時，自動變速器將分別保持在3擋、2擋、1擋。,用選擋桿選擇擋位，以防止驅(qū)動輪打滑。,4.強制降擋機構(gòu),功用：,節(jié)氣門全開或接近全開時，若需超車，則可使用該機構(gòu)強制變速器降低一個擋位，以使汽車獲得良好的加速性能。,強制降擋機構(gòu)由強制降擋電磁閥和強制降擋開關(guān)組成。強制降擋電磁閥設(shè)置在油壓控制管路中，控制通往換擋閥的油壓，由安裝在位于加速踏板下方的強制降擋開關(guān)控制。,未使用強制降擋時，強制降擋開關(guān)打開，電磁閥線圈中無電流流過，挺桿頂動柱塞克服彈簧彈力，柱塞滑向左端，將主油路與換擋閥之間油路切斷，無強制降擋作用

21、。,迅速踏下加速踏板，強制降擋開關(guān)閉合，電磁閥線圈中有電流流過，挺桿被吸向右側(cè)，在彈簧彈力作用下，控制閥移向右端，將主油路與換擋閥之間油路接通，實現(xiàn)強制降擋。,超車后放松加速踏板，強制降擋開關(guān)觸點張開，強制降擋電磁閥線圈斷電，電磁吸力消失，頂桿在其彈簧張力下伸出，頂動閥芯克服其彈簧張力右移，將換擋閥作用在節(jié)氣門油壓一端的油路和主油路切斷，完成強制降擋過程。,八、駕駛自動變速器汽車注意事項,1.起動發(fā)動機時，必須拉緊駐車制動器和踩下制動踏板，換擋桿必須置于“P”或“N”位。 汽車中途發(fā)動機熄火起動時，換擋桿必須重新置于“P”或“N”位，才能起動發(fā)動機。,2.汽車起步時，必須選擇合適的擋位，利用蠕

22、動現(xiàn)象使汽車緩慢起步。,3.拖車時，車速不得超過30Km/h，牽引距離不得超過80Km。,注：變速器自身故障需要牽引時，前驅(qū)動必須支起驅(qū)動輪，后驅(qū)動必須拆下傳動軸。,4.強制降擋的使用,汽車超車時若速度上不去，可采用強制降擋。由于強制降擋會使離合器和制動器頻繁交替工作易造成損壞，因而超車后應(yīng)及時放松加速踏板。,5.汽車行駛中選擋桿的操作,汽車行駛中若無特殊需要，不要將選擋桿在“D”位、“S”位、“L”位之間來回撥動，特別禁止汽車行駛中將選擋桿撥入“N”位或在下坡時空擋滑行。, 汽車高速行駛中更不允許將 D 位移至 1或2 位，相當于強制降擋。,6.臨時停車,在等交通信號臨時停車時，換擋桿可停在

23、D 位，但必須用腳制動以防汽車蠕動。若停車時間較長，需拉緊駐車制動。,P/N檔位開關(guān)(空檔起動開關(guān))的功能 1、保證安全起動 2、向電控單元確定換檔程序 3、保證自動變速器掛入檔位時發(fā)動機電控單元控制怠速穩(wěn)定 4、掛入倒檔時倒車燈點亮，倒車報警裝置開始工作,豐田3S自動變速器駐車/空擋位置開關(guān),安裝在變速器操縱手柄上，用于控制自動變速器超速擋。,在駕駛室儀表板上，設(shè)置“O/D OFF”指示燈，用于顯示超速擋開關(guān)的狀態(tài)。,6.超速擋開關(guān),O/DOFF,O/DOFF,閃爍,U540E 自動變速器 診斷系統(tǒng) 當ECT 的ECU檢測到系統(tǒng)中有故障存在時，通過O/D OFF指示燈的閃爍提醒駕駛員，并儲存故障碼在ECU中！,變速器油溫70以上；,超速擋使用條件（5條）,平坦、較好路面行駛；,選擋桿置于“D”位；,節(jié)氣門開度85%以上；,車速60Km/h；,7.制動燈開關(guān),當駕駛員踩下制動踏板制動燈開關(guān)接通時，制動燈亮的同時并將電源電壓高電平信號送給ECT ECU。當ECT ECU收到這一高電平信號時，立即發(fā)出解除液力變矩器鎖止指令，使鎖止離合器分離。其目的是防止驅(qū)動輪制動抱死時，發(fā)動機突然熄火。,制