學(xué)習(xí)目標(biāo)

第一節(jié)電控自動變速器一、電控自動變速器概述

1.電控自動變速器的特點(diǎn)

2.電控自動變速器的分類

(1)按汽車驅(qū)動方式分類按汽車驅(qū)動方式的不同電控自動變速器可分為前驅(qū)自動變速器和后驅(qū)自動變速器兩種。

(2)按前進(jìn)檔位數(shù)分類電控自動變速器按前進(jìn)檔位數(shù)的不同可分為3速、4速、5速和6速自動變速器等。

3.電控自動變速器控制原理圖3-1電控自動變速器控制原理第一節(jié)電控自動變速器4.電控自動變速器變速桿的使用圖3-2變速桿位置示意圖第一節(jié)電控自動變速器二、電控自動變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理圖3-3電控自動變速器

1—輸入軸2—變矩器總成3—差速器總成4—低檔離合器5—超速檔離合器6—制動器7—2—4檔離合器

8—行星齒輪傳動總成9—輸出軸速度傳感器10—空檔起動開關(guān)11—停車開關(guān)

12—液壓孔釘13—控制器總成14—渦輪速度傳感器第一節(jié)電控自動變速器1.液力變矩器

(1)液力變矩器的組成液力變矩器安裝在發(fā)動機(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。圖3-4液力變矩器

1—變矩器殼體2—泵輪3—導(dǎo)輪4—變矩器輸出軸5—導(dǎo)輪固定套6—曲軸

7—驅(qū)動端蓋8—單向離合器9—渦輪第一節(jié)電控自動變速器(2)液力變矩器的工作原理當(dāng)變矩器工作時(shí)，變矩器殼體內(nèi)充滿液壓油，發(fā)動機(jī)帶動外殼旋轉(zhuǎn)，外殼再帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，此時(shí)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。

(3)工作特性

①轉(zhuǎn)矩放大特性。在泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速相差較大的情況下，油液被渦輪反彈回泵輪時(shí)以逆時(shí)針方向沖擊泵輪葉片，如圖3-6所示，并試圖使泵輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由于渦輪與泵輪之間有固定不動的導(dǎo)輪，因此使油液回流時(shí)以逆時(shí)針方向沖擊導(dǎo)輪，而導(dǎo)輪的葉片使油液改變?yōu)轫槙r(shí)針方向流回泵輪。泵輪將來自發(fā)動機(jī)和從渦輪回流的能量一起傳遞給渦輪，使渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩增大。第一節(jié)電控自動變速器圖3-5液力變矩器的工作原理

1—渦輪2—導(dǎo)輪3—泵輪第一節(jié)電控自動變速器圖3-7單向離合器

1—內(nèi)座圈2—滾柱和彈簧3—外座圈4—導(dǎo)輪5—導(dǎo)輪套管第一節(jié)電控自動變速器②耦合工作特性。液力變矩器工作時(shí)，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到泵輪轉(zhuǎn)速的90%以上時(shí)，單向離合器導(dǎo)通，液力變矩器進(jìn)入耦合工作區(qū)，即導(dǎo)輪空轉(zhuǎn)，變矩器不能改變輸出轉(zhuǎn)矩，只起液力耦合器作用。液力變矩器進(jìn)入耦合工作區(qū)的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和車速有關(guān)。液力變矩器在低速時(shí)按變矩器特性工作，在高速時(shí)按耦合器特性工作，高效區(qū)工作的范圍有所擴(kuò)大。

③失速特性。液力變矩器失速狀態(tài)是指渦輪因負(fù)載過大而停止轉(zhuǎn)動，但泵輪仍保持旋轉(zhuǎn)，此時(shí)液力變矩器只有動力輸入而沒有動力輸出。當(dāng)車輛在變速器位于前進(jìn)檔的情況下進(jìn)行制動時(shí)，液力變速器就會出現(xiàn)失速狀態(tài)。失速點(diǎn)轉(zhuǎn)速是指渦輪停止轉(zhuǎn)動時(shí)液力變矩器的輸入轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速的大小取決于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變矩器的尺寸和導(dǎo)輪、渦輪的葉片角度。第一節(jié)電控自動變速器(4)帶有鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器由于液力變矩器的泵輪和渦輪之間存在轉(zhuǎn)速差和液力損失，因此其效率不如普通機(jī)械式變速器高。

①由鎖止離合器鎖止的液力變矩器。以鎖止離合器作為鎖止機(jī)構(gòu)的液力變矩器最常見，如圖3-8所示。鎖止離合器的從動盤安裝在渦輪輪轂花鍵上，主動部分壓盤(包括傳力盤和活塞)與泵輪固連。如果液壓油經(jīng)過油道進(jìn)入活塞左腔室，推動壓盤右移壓緊從動盤，離合器接合，泵輪與渦輪固連成一體，變矩器的輸入軸與輸出軸剛性連接。當(dāng)活塞左腔室的油壓被卸除后，主、從動部分分離，鎖止離合器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，變矩器恢復(fù)正常的液力傳動。當(dāng)鎖止離合器接合時(shí)，單向離合器脫開，導(dǎo)輪可在油液中自由旋轉(zhuǎn)。第一節(jié)電控自動變速器圖3-8液力變矩器(帶鎖止離合器)

1—渦輪2—泵輪3—導(dǎo)輪4—單向離合器5—渦輪輪轂6—輸出軸7—起動齒圈8—伺服油缸

9—導(dǎo)向銷10—曲軸凸緣盤11—油道12—活塞13—從動盤14—傳力盤15—連接盤第一節(jié)電控自動變速器圖3-9液力變矩器(帶鎖止離合器)的工作原理

a)分離狀態(tài)b)鎖止?fàn)顟B(tài)

1—變矩器殼體2—傳力盤總成3—渦輪4—泵輪5—輸出軸

A—內(nèi)油道B—外油道第一節(jié)電控自動變速器②由離心式離合器鎖止的液力變矩器。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，腹板上固定有若干摩擦片，如圖3-10所示。當(dāng)離合器處于分離狀態(tài)時(shí)，腹板被彈簧拉向離合器中心。隨著渦輪轉(zhuǎn)速的升高，圖3-10液力變矩器(由離心式離合器鎖止)

1—變矩器殼體2—腹板3—泵輪4—渦輪5—導(dǎo)輪6—油泵驅(qū)動軸7—導(dǎo)輪單向離合器

8—離心式離合器摩擦片9—起動齒圈固定螺栓10—輸入軸11—單向離合器12—離心式離合器總成第一節(jié)電控自動變速器圖3-11液力變矩器(由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止)

1—泵輪2—導(dǎo)輪3—渦輪軸4—太陽輪

5—行星架6—齒圈7—渦輪第一節(jié)電控自動變速器③由行星齒輪機(jī)構(gòu)鎖止的液力變矩器。此類型變矩器在三元件液力變矩器的基礎(chǔ)上增加了行星齒輪機(jī)構(gòu)，如圖3-11所示，行星架與發(fā)動機(jī)曲軸相連，作為輸入元件。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。發(fā)動機(jī)的動力傳遞給行星架后，一部分經(jīng)太陽輪傳至渦輪軸，另一部分經(jīng)齒圈傳給泵輪，再由渦輪輸出。傳遞動力的多少由變速器檔位決定，如當(dāng)變速器位于3檔時(shí)，則有93%的動力經(jīng)過機(jī)械傳動的途徑傳遞，而液力傳動只占7%。此時(shí)可認(rèn)為液力變矩器被鎖止，泵輪與渦輪連成一體，通過機(jī)械傳動傳遞動力。

2.行星齒輪系統(tǒng)第一節(jié)電控自動變速器圖3-12單排行星齒輪機(jī)構(gòu)

1—齒圈2—太陽輪

3—行星齒輪軸4—行星齒輪第一節(jié)電控自動變速器(1)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、齒圈和行星架組成，如圖3-12所示。

①如圖3-13a所示，輸入元件是太陽輪，由行星架輸出，齒圈被固定。太陽輪帶動行星齒輪沿靜止的齒圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動行星架以較慢的速度與太陽輪同向旋轉(zhuǎn)。傳動比為(s+r)/s。

②如圖3-13b所示，輸入元件是行星架，由太陽輪輸出，齒圈被固定。傳動比為s/(s+r)。

③如圖3-13c所示，固定元件是太陽輪，動力經(jīng)齒圈輸入，由行星架輸出。傳動比為(s+r)/r。

④如圖3-13d所示，固定元件是太陽輪，輸入元件是行星架，輸出元件是齒圈。傳動比為r/(s+r)。該傳遞路線常用于四速變速器(含超速檔)的四檔。第一節(jié)電控自動變速器⑤如圖3-13e所示，太陽輪是輸入元件，行星架被固定，行星齒輪只能自轉(zhuǎn)，并帶動齒圈旋轉(zhuǎn)輸出動力。齒圈的旋轉(zhuǎn)方向與太陽輪相反，為倒檔傳遞路線。傳動比為r/s。

⑥如圖3-13f所示，為超速檔的傳遞路線(與圖3-13e相反)。傳動比為s/r。圖3-13單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)

1—太陽輪2—行星架3—行星齒輪4—齒圈

I—輸入元件O—輸出元件L—固定元件第一節(jié)電控自動變速器⑦若三元件中的兩個元件被連接在一起轉(zhuǎn)動，則第三個元件必然與前兩個元件以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，為傳動比為1的直接檔。

⑧若所有元件均不受約束，都可自由轉(zhuǎn)動，則行星齒輪系統(tǒng)失去傳動作用，變速器位于空檔。

(2)執(zhí)行元件常見執(zhí)行元件有多片離合器、單向離合器和制動器3種形式；按功能的不同又可將其區(qū)分為兩種類型，即將渦輪的輸出軸與行星齒輪機(jī)構(gòu)三元件之一連接成一體的驅(qū)動元件、將三元件之一固定的鎖止元件。第一節(jié)電控自動變速器①多片離合器。多片離合器既可用作驅(qū)動元件，也可用作鎖止元件，如圖3-14所示。驅(qū)動離合器多位于變矩器和油泵之間，其殼體通過花鍵與渦輪軸相連或與其制成一體。主動片通過外緣鍵齒與殼體的內(nèi)花鍵槽配合，與渦輪同步旋轉(zhuǎn)。離合器花鍵轂與行星齒輪機(jī)構(gòu)的主動元件制成一體，從動片通過內(nèi)緣鍵齒與花鍵轂相連，主動片和從動片均可軸向移動。壓盤固定在殼體鍵槽中，用以限制主、從動盤的位移量，其外側(cè)安裝了限位卡環(huán)，活塞裝在殼體內(nèi)?；匚粡椈梢欢说衷诨钊嗣嫔?，另一端支撐在保持座上。第一節(jié)電控自動變速器圖3-14多片離合器

a)分離狀態(tài)b)接合狀態(tài)

1—渦輪軸2—回位彈簧3—活塞4—?dú)んw5—主動片6—卡環(huán)

7—壓盤8—從動片9—花鍵轂10—彈簧保持座②單向離合器。第一節(jié)電控自動變速器單向離合器有滾子式和楔塊式兩種類型，楔塊式單向離合器如圖3-15所示，離合器內(nèi)、外座圈組成的滾道的寬度均勻，采用了不規(guī)則形狀的楔塊，楔塊大端長度大于滾道寬度。在外座圈固定的情況下，內(nèi)座圈可沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動楔塊沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。若內(nèi)座圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，楔塊則被卡在內(nèi)、外座圈之間，單向離合器內(nèi)座圈鎖止。圖3-15楔塊式單向離合器

a)自由轉(zhuǎn)動b)鎖止

1—外座圈2—楔塊3—保持架4—內(nèi)座圈第一節(jié)電控自動變速器③制動器。制動器由制動帶及其伺服裝置(控制油缸)組成，制動帶是指內(nèi)表面帶有鍍層的開口式環(huán)形鋼帶。制動帶開口的一端支承在與變速器殼體固連的支座上，另一端與伺服裝置相連。制動器伺服裝置有直接作用式和間接作用式兩種類型。圖3-16直接作用式伺服裝置

1—支承銷2—變速器殼體3—制動帶

4—油缸蓋5—活塞6—回位彈簧第一節(jié)電控自動變速器圖3-18拉維娜行星齒輪系統(tǒng)

1—低、倒檔制動器2—單向離合器3—2檔制動器

4—直接檔離合器5—導(dǎo)輪單向離合器6—前進(jìn)離合器第一節(jié)電控自動變速器(3)組合式行星齒輪系統(tǒng)為使變速器傳動比與汽車的使用條件相適應(yīng)，自動變速器的行星齒輪系統(tǒng)不采用單排行星齒輪機(jī)構(gòu)，而是采用由多個行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成的組合式行星齒輪系統(tǒng)。

①拉維娜(Ravigneaux)行星齒輪系統(tǒng)。拉維娜行星齒輪系統(tǒng)如所示，兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用1個齒圈和1個行星架，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)還與齒圈內(nèi)齒嚙合。表3-1執(zhí)行元件的工作情況第一節(jié)電控自動變速器②辛普森(Simpson)行星齒輪系統(tǒng)(帶超速檔)。辛普森行星齒輪系統(tǒng)如圖3-19所示，由三個行星排組成，超速檔行星齒輪機(jī)構(gòu)位于前端，超速檔輸入軸與超速檔行星架相連，輸入軸與超速檔齒圈相連。前、后排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個太陽輪。輸入軸通過前進(jìn)離合器和前排齒圈相連，同時(shí)通過直接檔離合器與太陽輪相連。前排行星架和后排齒圈均與輸出軸相連，成為輸出元件。該系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)共有10個元件，即超速檔離合器C0、前進(jìn)離合器C1、直接檔離合器C2、超速檔制動器B0、2檔滑行制動器B1、2檔制動器B2、低倒檔制動器B3、超速檔單向離合器F0、1檔單向離合器F1和2檔單向離合器F2，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖3-20所示。第一節(jié)電控自動變速器圖3-19辛普森行星齒輪系統(tǒng)

1—超速檔離合器2—超速檔制動器3—2檔滑行制動器4—直接檔離合器5—前進(jìn)離合器6—前排齒圈

7—2檔制動器8—低、倒檔制動器9—后行星架10—后排齒圈11—輸出軸12—太陽輪13—2號單向離合器

14—1號單向離合器15—前行星架16—超速檔齒圈17—超速檔行星架18—輸入軸19—超速檔太陽輪

20—超速檔單向離合器21—超速檔輸入軸第一節(jié)電控自動變速器圖3-20辛普森行星齒輪系統(tǒng)簡圖

1—超速檔行星架2—前行星架3—后行星架4—輸出軸5—后排齒輪6—太陽輪7—前排齒圈

8—輸入軸9—超速檔齒圈10—超速檔太陽輪11—超速檔輸入軸第一節(jié)電控自動變速器圖3-21D位1檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-22D位2檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-23D位3檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-24D位4檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-252位2檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-26L位1檔的動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器圖3-27R位動力傳遞路線第一節(jié)電控自動變速器表3-2上述各檔執(zhí)行元件的工作情況第一節(jié)電控自動變速器3.液壓控制系統(tǒng)

(1)概述液壓控制系統(tǒng)由液壓泵、閥體、蓄壓器、離合器、制動器以及連接管路組成，系統(tǒng)根據(jù)車輛狀態(tài)，將液壓泵建立起來的壓力經(jīng)調(diào)壓后作用于液力變矩器、離合器和制動器，如圖3-28所示。圖3-28液壓控制系統(tǒng)控制路線第一節(jié)電控自動變速器(2)液壓控制系統(tǒng)油路液壓控制系統(tǒng)油路如圖3-29所示，圖中變速器位于D位，變矩器處于鎖止?fàn)顟B(tài)。

(3)液壓控制系統(tǒng)組成元件的結(jié)構(gòu)原理液壓控制系統(tǒng)具有傳遞、控制、操縱、冷卻和潤滑等功能，主要由液壓泵、主調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥、節(jié)氣門閥、換檔閥、手控閥、鎖定繼動器及電磁閥等組成。

1)液壓泵。圖3-29液壓控制系統(tǒng)油路第一節(jié)電控自動變速器圖3-30液壓泵

a)半月形齒輪泵b)轉(zhuǎn)子泵c)葉片泵

1—腔室2—外部元件3—內(nèi)部元件第一節(jié)電控自動變速器①發(fā)動機(jī)不工作時(shí)，液壓泵不泵油，變速器內(nèi)無控制油壓。推車起動時(shí)，即使在D位或R位，輸出軸實(shí)際上還是空轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)仍無法起動。

②車輛被牽引時(shí)，發(fā)動機(jī)不工作，液壓泵也不工作，無液壓油。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80km，牽引速度不得高于30km/h。

③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)將傳動軸脫開。對于前輪驅(qū)動的汽車，應(yīng)將前輪懸空后牽引。

2)閥體。第一節(jié)電控自動變速器圖3-32閥體

1—手動閥搖臂定位彈簧2—手動閥3、4—換檔電磁閥5—油壓電磁閥6—鎖止電磁閥7—換檔電磁閥底座

8—換檔電磁閥濾網(wǎng)9—泄壓閥10—上、下閥板第一節(jié)電控自動變速器圖3-33上、下閥板結(jié)構(gòu)

a)上閥板b)下閥板

1—鎖止繼動器2—變矩器閥3—前進(jìn)檔減振器節(jié)流閥外彈簧4—前進(jìn)檔減振器節(jié)流閥內(nèi)彈簧5—強(qiáng)制降檔閥

6—節(jié)氣門閥7—前進(jìn)檔減振器8—2—3換檔閥9—3—4換檔閥10—倒檔控制閥11—主油路調(diào)壓閥

12—鎖止控制閥13—單向閥14—電磁轉(zhuǎn)換閥15—電磁調(diào)節(jié)閥16—截止閥17—減振器控制閥

18—1—2換檔閥19、20—滑行調(diào)節(jié)閥第一節(jié)電控自動變速器3)調(diào)壓閥。圖3-34調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)與原理第一節(jié)電控自動變速器4)節(jié)氣門閥及單向閥。

5)手控閥。圖3-35節(jié)氣門閥及單向閥

1—節(jié)流口2—柱塞3—節(jié)氣門凸輪4—節(jié)氣門拉索第一節(jié)電控自動變速器6)強(qiáng)制降檔閥。

7)鎖止繼動器、鎖止信號閥和鎖止電磁閥(3號電磁閥)。圖3-37變矩器鎖止控制

a)鎖止離合器分離b)鎖止離合器接合第一節(jié)電控自動變速器①鎖止離合器分離，如圖3-37a。如果ECU沒有對3號電磁閥進(jìn)行通電，則3號電磁閥關(guān)閉，管道壓力作用在鎖止信號閥上，使鎖止信號閥向下移動，切斷來自1—2檔換檔閥的油壓(B2管道液壓)，使鎖止繼動器由于作用于其上部的壓力而向下運(yùn)動。從而切換管道，流入變矩器的油壓使鎖止離合器右移，離合器與變矩器分離。

②鎖止離合器接合，如圖3-37b。如果ECU對3號電磁閥進(jìn)行通電，則3號電磁閥接通，作用在鎖止信號閥上的油壓(管道壓力)卸壓，來自1—2檔換檔閥的油壓(B2管道壓力)作用在鎖止繼動器的底部，使鎖止繼動器向上運(yùn)動。從而切換管道，流入變矩器的液壓油作用在鎖止離合器的右側(cè)，使離合器與前蓋成為一體旋轉(zhuǎn)，鎖止離合器接合。

8)換檔電磁閥和換檔閥。第一節(jié)電控自動變速器①1、2號換檔電磁閥之間的關(guān)系如圖3-38所示。圖3-381、2號換檔電磁閥之間的關(guān)系②電磁閥與換檔閥的工作情況如圖3-39所示。第一節(jié)電控自動變速器圖3-39電磁閥與換檔閥的工作情況③1—2檔換檔閥執(zhí)行1檔和2檔之間的換檔，如圖3-40所示。第一節(jié)電控自動變速器圖3-401—2檔換檔閥的工作情況

a)1檔b)2檔和3檔c)超速檔第一節(jié)電控自動變速器④2—3檔換檔閥執(zhí)行2檔和3檔之間的換檔，如圖3-41所示。

⑤3—4檔換檔閥執(zhí)行3檔和4檔之間的換檔，如圖3-42所示。圖3-412—3檔換檔閥的工作情況

a)1檔和2檔b)3檔和超速檔c)L位和1檔第一節(jié)電控自動變速器圖3-423—4檔換檔閥的工作情況

a)2檔和3檔b)超速檔c)1檔第一節(jié)電控自動變速器圖3-43減振器控制閥

1—接向減振器的減振器背壓

2—來自節(jié)氣門閥的節(jié)流壓力

3—來自4號電磁閥的減振器控制壓力

4—來自主調(diào)壓閥的管路壓力第一節(jié)電控自動變速器9)減振器控制閥。

10)減振器。圖3-44減振器

a)前進(jìn)離合器的減振器b)O/D離合器的減振器c)直接離合器、第二制動器和O/D制動器的減振器

1—接向減振器控制閥的減振器背壓2—管路壓力3—減振器活塞第一節(jié)電控自動變速器表3-3減振器的功能4.電子控制系統(tǒng)

(1)電子控制系統(tǒng)的組成電子控制系統(tǒng)主要由信號輸入裝置、ECU和執(zhí)行器組成，如圖3-45所示。第一節(jié)電控自動變速器圖3-45電子控制系統(tǒng)的組成(2)電子控制系統(tǒng)電路(A341E和A342E型變速器)電子控制系統(tǒng)電第一節(jié)電控自動變速器路如圖3-46所示。圖3-46電子控制系統(tǒng)電路

1—EFI繼電器2—停車燈開關(guān)3—停車燈4—脈沖轉(zhuǎn)換電路5—模式選擇開關(guān)6—O/D切斷指示燈7—模式指示燈

8—O/D開關(guān)9—強(qiáng)制降檔開關(guān)10—1號點(diǎn)火器11—2號點(diǎn)火器12—檢查插接器13—凸輪軸位置傳感器

14—發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器15—冷卻液溫度傳感器16—副節(jié)氣門位置傳感器17—主節(jié)氣門位置傳感器

18—電磁閥19—空檔起動開關(guān)20—2號車速傳感器21—1號車速傳感器22—輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器第一節(jié)電控自動變速器(3)信號輸入裝置信號輸入裝置包括傳感器和信號開關(guān)裝置，其中節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器等在發(fā)動機(jī)部分已經(jīng)敘述；信號開關(guān)裝置主要有行駛模式選擇開關(guān)、空檔起動開關(guān)、制動燈開關(guān)、超速檔(O/D)開關(guān)等。

①車速傳感器。通常電控自動變速器裝備有兩個車速傳感器，2號車速傳感器(主車速傳感器)安裝在變速器主動小齒輪軸或輸出軸上，用于控制換檔點(diǎn)和鎖止離合器工作；1號車速傳感器(后備車速傳感器)安裝在速度里程表內(nèi)，如果主車速傳感器發(fā)生故障，則它起主車速傳感器作用。車速里程表軟軸每轉(zhuǎn)1圈，該傳感器就輸出4個脈沖信號。第一節(jié)電控自動變速器圖3-47片簧開關(guān)型車速傳感器

a)結(jié)構(gòu)b)電路第一節(jié)電控自動變速器圖3-48光敏耦合器型車速傳感器

a)結(jié)構(gòu)b)電路

1—光耦合器2—光柵3—車速里程表軟軸4—數(shù)字儀表ECU5—變速器ECU第一節(jié)電控自動變速器圖3-49MRE磁阻型車速傳感器②行駛模式選擇開關(guān)。第一節(jié)電控自動變速器行駛模式選擇開關(guān)安裝在自動變速器換檔架上，供駕駛?cè)艘罁?jù)不同的行駛路面選用ECU中適當(dāng)?shù)膿Q檔規(guī)律。換檔規(guī)律不同，提供的換檔點(diǎn)也不同。一些車型的行駛模式選擇開關(guān)具有一般和動力兩種模式，而有些車型的換檔規(guī)律選擇開關(guān)則提供經(jīng)濟(jì)型(ECON)、一般型(NORMAL)和動力型(PWR)三種模式。

③空檔起動開關(guān)。如圖3-50所示，空檔起動開關(guān)不僅能控制起動繼電器線圈電路，還可將變速器變速桿位置的信息傳送給變速器ECU。ECU判斷空檔起動開關(guān)輸入的3個變速位置信號，若輸入的分別是N、2和L信號，則ECU會判斷變速器處于相應(yīng)的N、2和L位；若不輸入上述信號，則ECU會判斷變速器處于D位。第一節(jié)電控自動變速器圖3-50空檔起動開關(guān)與電路

a)空檔起動開關(guān)b)空檔起動開關(guān)電路

1—蓄電池2—熔斷器3—點(diǎn)火開關(guān)4—熔絲5—空檔起動開關(guān)④停車燈開關(guān)和停車制動開關(guān)。第一節(jié)電控自動變速器停車燈開關(guān)安裝在制動踏板支架上，當(dāng)踩下制動踏板時(shí)此開關(guān)接通，變速器ECU獲得相應(yīng)的信號，松開變矩器鎖止離合器，同時(shí)停車燈亮。若松開制動踏板，則開關(guān)信號斷開，鎖止信號不能被解除，變速器由N位到D位時(shí)，“后座”控制功能停止。該功能還可防止當(dāng)后輪制動被抱死時(shí)，發(fā)動機(jī)突然熄火。圖3-51超速檔開關(guān)和超速切斷

指示燈的工作情況第一節(jié)電控自動變速器⑤超速檔開關(guān)。超速檔開關(guān)一般設(shè)在變速桿手柄上，超速切斷指示燈則安裝在組合儀表板上，如圖3-51所示。當(dāng)超速檔開關(guān)接通時(shí)，觸點(diǎn)斷開。此時(shí)，從蓄電池來的12V電壓信號經(jīng)超速切斷指示燈送入變速器ECU。說明，當(dāng)ECU獲得正確的輸入信號電壓時(shí)，才允許變速器使用超速檔。當(dāng)超速檔開關(guān)斷開時(shí)，觸點(diǎn)閉合。此時(shí)，從蓄電池來的電流流經(jīng)超速切斷指示燈和閉合的觸點(diǎn)搭鐵形成回路，超速切斷指示燈亮，并將0V電壓信號送給ECU。說明，當(dāng)ECU未接收到正確的輸入信號時(shí)，即停止超速檔工作。

(4)ECU電控自動變速器可與發(fā)動機(jī)燃油噴射系統(tǒng)共用1個ECU，也可使用獨(dú)立的ECU。第一節(jié)電控自動變速器①控制換檔時(shí)刻。變速桿位于確定位置時(shí)，ECU根據(jù)輸入信號，按照相應(yīng)的換檔程序控制電磁閥的通與斷。由于采用與標(biāo)準(zhǔn)信號的對比法，盡可能地減少了干擾因素，因此能更精確地控制換檔時(shí)刻。

②控制超速行駛。只有當(dāng)變速桿位于D位且超速檔開關(guān)打開時(shí)，汽車才可升入超速檔。當(dāng)汽車以巡航方式在超速檔行駛時(shí)，若實(shí)際行駛車速低于設(shè)定的4km/h以上，則巡航控制單元將向ECU發(fā)出信號，要求自動退出超速檔。此外，該功能還可防止自動變速器在發(fā)動機(jī)冷卻液溫度低于60℃時(shí)進(jìn)入超速檔工作。

③控制鎖止離合器。ECU根據(jù)車速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器信號，控制鎖止電磁閥的開與關(guān)，從而控制鎖止離合器的接合與分離。第一節(jié)電控自動變速器④控制換檔品質(zhì)。在變速器換檔時(shí)，ECU發(fā)出延遲發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的信號，通過控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩保證換檔平順。另外，ECU還可通過調(diào)壓電磁閥調(diào)節(jié)行星齒輪系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作壓力，使執(zhí)行元件接合柔順，進(jìn)一步提高換檔品質(zhì)。

⑤自我診斷與失效防護(hù)功能。當(dāng)系統(tǒng)電子元件發(fā)生故障時(shí)，ECU存儲故障信息?？衫贸贆n切斷指示燈或?qū)Ｓ脵z測儀，從檢查插接器處讀取故障碼，確定故障部位。電子控制系統(tǒng)的電磁閥和車速傳感器都具有備用功能。當(dāng)電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，配合手動換檔機(jī)構(gòu)即可使車輛繼續(xù)行駛。

(5)執(zhí)行器電磁閥是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，根據(jù)ECU的命令接通或切斷液壓回路。第一節(jié)電控自動變速器①脈沖線性電磁閥。脈沖線性電磁閥一般安裝在主油路或減振器背壓油路上，用于控制油路中的油壓，主要由電磁線圈、銜鐵、回位彈簧、閥芯或球閥等組成，如圖3-52所示。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，電磁力使閥芯或滑閥開啟，液壓油經(jīng)卸油孔排出，油路壓力隨之下降；當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，閥芯或滑閥在回位彈簧的彈簧力作用下將卸油孔關(guān)閉，使油路壓力上升。

②開關(guān)式電磁閥。開關(guān)式電磁閥用于開啟和關(guān)閉液壓油路，進(jìn)行換檔閥和變矩器鎖止控制，主要由電磁線圈、銜鐵、回位彈簧、閥芯或球閥等組成，如圖3-53所示。該電磁閥有兩種工作模式：第一節(jié)電控自動變速器圖3-52脈沖線性電磁閥

a)普通式b)帶滑閥

1—ECU2—電磁線圈3—銜鐵和閥芯4—球閥5—濾芯6—卸油孔7—控制油道第一節(jié)電控自動變速器圖3-53開關(guān)式電磁閥

a)結(jié)構(gòu)b)電磁線圈不通電c)電磁線圈通電

1—ECU2—電磁線圈3—銜鐵和閥芯4—球閥5—卸油孔6—主油道7—控制油道第一節(jié)電控自動變速器三、電控自動變速器的性能檢測

1.常規(guī)檢查

(1)發(fā)動機(jī)怠速的檢查發(fā)動機(jī)怠速不正常，尤其是怠速過高，會使自動變速器出現(xiàn)換檔沖擊等故障。

(2)ATF品質(zhì)和油面高度的檢查ATF品質(zhì)和油面高度是自動變速器最基本的檢查項(xiàng)目，也是決定自動變速器是否需要拆修的主要依據(jù)之一。圖3-54節(jié)氣門拉索的調(diào)整

1—節(jié)氣門拉索2—固定螺母

3—防塵罩4—限位塊第一節(jié)電控自動變速器(3)變速桿位置和節(jié)氣門拉索的檢查變速桿或節(jié)氣門拉索的安裝或調(diào)整不當(dāng)會影響自動變速器的正常工作，因此在對自動變速器作進(jìn)一步的檢查之前，應(yīng)先檢查變速桿和節(jié)氣門拉索的位置，如圖3-54所示。

2.道路試驗(yàn)

(1)升檔檢查將變速桿撥至前進(jìn)檔位置，踩下加速踏板，使節(jié)氣門保持在1/2開度左右，駕駛汽車起步加速，檢查自動變速器的升檔情況，自動變速器在升檔時(shí)發(fā)動機(jī)會有瞬時(shí)的轉(zhuǎn)速下降，同時(shí)車身有輕微的闖動感。

(2)升檔車速的檢查將變速桿撥至前進(jìn)檔位置，踩下加速踏板，并使節(jié)氣門保持在某一固定開度，駕駛汽車起步并加速。第一節(jié)電控自動變速器圖3-55自動變速器經(jīng)濟(jì)模式換檔圖(3)升檔時(shí)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的檢查進(jìn)行自動變速器道路試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意第一節(jié)電控自動變速器觀察發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化，以判斷自動變速器工作是否正常。

(4)換檔質(zhì)量的檢查檢查換檔質(zhì)量主要是檢查有無換檔沖擊。

(5)鎖止離合器工作狀況的檢查將汽車加速至超速檔，以高于80km/h的車速行駛，將節(jié)氣門開度保持在低于1/2的位置，使變矩器進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)。

(6)發(fā)動機(jī)制動作用的檢查車輛行駛時(shí)將變速桿撥至2檔或1檔，突然松開加速踏板，檢查發(fā)動機(jī)是否有制動作用。

(7)強(qiáng)制降檔功能的檢查將變速桿撥至前進(jìn)檔位置，保持節(jié)氣門開度在1/3左右，以2檔、3檔或超速檔行駛時(shí)突然將加速踏板踩到底，檢查自動變速器是否被強(qiáng)制降低一個檔位。

3.失速試驗(yàn)第一節(jié)電控自動變速器圖3-56失速試驗(yàn)(1)準(zhǔn)備工作汽車制動系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)良好，ATF油面高度正常。第一節(jié)電控自動變速器(2)試驗(yàn)步驟

①將汽車停放在寬闊的水平路面上，前、后車輪用三角木塞住。

②拉緊駐車制動桿，左腳用力踩住制動踏板。起動發(fā)動機(jī)，將變速桿撥入D位。

③在左腳踩緊制動踏板的同時(shí)，用右腳將加速踏板踩到底，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不再升高時(shí)，迅速讀取此時(shí)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

④讀取發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速后，立即松開加速踏板。

⑤將變速桿撥入P位或N位，讓發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1min，以防止ATF因溫度過高而變質(zhì)。

⑥將變速桿撥入其他檔位(R、L或2、1)，進(jìn)行同樣的試驗(yàn)。第一節(jié)電控自動變速器表3-4不同檔位失速轉(zhuǎn)速不正常的原因4.油壓試驗(yàn)

(1)準(zhǔn)備工作行駛汽車使發(fā)動機(jī)及自動變速器達(dá)到正常工作溫度，將車輛停放在水平路面上。第一節(jié)電控自動變速器圖3-57自動變速器測壓孔

a)主油路測壓孔b)減振器背壓測壓孔

1、2—測壓孔①變速桿位于前進(jìn)檔或倒檔時(shí)都有液壓油流出，第一節(jié)電控自動變速器為主油路測壓孔。

②變速桿位于前進(jìn)檔時(shí)才有液壓油流出，為前進(jìn)檔油路測壓孔。

③變速桿位于倒檔時(shí)才有液壓油流出，為倒檔油路測壓孔。

④變速桿位于前進(jìn)檔，且在驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動后才有液壓油流出，為調(diào)速器油路測壓孔。

(2)試驗(yàn)步驟

①主油路油壓測試。主油路油壓測試應(yīng)分別測出前進(jìn)檔和倒檔的主油路油壓，如所示。圖3-58主油路油壓測試第一節(jié)電控自動變速器表3-5幾種常見車型自動變速器主油路油壓標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)電控自動變速器表3-6主油路油壓不正常的原因第一節(jié)電控自動變速器②油壓電磁閥工作測試。油壓電磁閥用于控制主油路油壓或減振器背壓，試驗(yàn)時(shí)向油壓電磁閥施加電信號，同時(shí)測量油路油壓變化，以檢查油壓電磁閥工作是否正常。

5.延時(shí)試驗(yàn)圖3-59延時(shí)試驗(yàn)第一節(jié)電控自動變速器1)駕駛汽車，使發(fā)動機(jī)和自動變速器達(dá)到正常工作溫度。

2)將自動變速器變速桿從空檔位置撥至前進(jìn)檔位置，用秒表測量從撥動變速桿開始到感覺到汽車振動為止所需的時(shí)間，該時(shí)間稱為N—D延時(shí)時(shí)間。

3)將變速桿撥至N位置，使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1min后，再做一次同樣的試驗(yàn)。

4)上述試驗(yàn)進(jìn)行3次，取其平均值。

5)按上述方法，將變速桿由N位置撥至R位置，測量N—R延時(shí)時(shí)間。

6.手動換檔試驗(yàn)

1)脫開電控自動變速器所有換檔電磁閥的插接器。

2)起動發(fā)動機(jī)，將變速桿撥至不同位置，然后做道路試驗(yàn)。第一節(jié)電控自動變速器3)觀察發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對應(yīng)關(guān)系，以判斷自動變速器所處的檔位。表3-7豐田自動變速器檔位與第一節(jié)電控自動變速器表3-8不同檔位時(shí)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速的對應(yīng)關(guān)系第一節(jié)電控自動變速器4)若變速桿位于不同位置時(shí)自動變速器所處的檔位與表3-7相同，則說明電控自動變速器的閥板及換檔執(zhí)行元件工作正常；否則，自動變速器的閥板或換檔執(zhí)行元件有故障。

5)試驗(yàn)結(jié)束后插上電磁閥插接器，并清除故障碼。第二節(jié)無級變速器一、無級變速器的類型及優(yōu)缺點(diǎn)

1.無級變速器的類型

①機(jī)械式。機(jī)械式無級變速器有多種形式，目前常見的是錐塊金屬V帶式傳動，用于轎車。

②液壓傳動式(HST)。液壓傳動式無級變速器用于工程車輛和農(nóng)業(yè)機(jī)械。

③電力式。電力式無級變速器用于電動汽車。

①電磁離合器式。電磁離合器式無級變速器質(zhì)量、尺寸大，熱負(fù)荷能力低，用于微型車輛。

②電子控制濕式摩擦片式。電子控制濕式摩擦片式無級變速器結(jié)構(gòu)尺寸小，響應(yīng)快，能量損失小，用于中排量轎車。第二節(jié)無級變速器③液力變矩器式。液力變矩器式無級變速器起步轉(zhuǎn)矩大，坡道起步性能好，駕駛?cè)菀?，蠕動性能?靠液力傳動進(jìn)出車庫)，而且能減輕因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不均勻所引起的振動和沖擊。

2.無級變速器的優(yōu)、缺點(diǎn)

(1)無級變速器的優(yōu)點(diǎn)CVT的速比是連續(xù)變化的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放與AT相比較可以改善5％，發(fā)動機(jī)始終工作在最佳轉(zhuǎn)速內(nèi)。

①提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。無級變速器能在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速，可獲得傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)工況的最佳匹配，從而提高了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低了排放。

②提高動力性能。無級變速器能夠獲得較大的傳動比，其動力性能明顯優(yōu)于機(jī)械變速器和自動變速器。第二節(jié)無級變速器③改善駕駛舒適性能。無級變速器因其速比連續(xù)變化的特性可使換檔平滑，因此實(shí)現(xiàn)了手動變速器的快速反應(yīng)和自動變速器的舒適性的雙優(yōu)點(diǎn)。采用金屬鏈條傳遞動力，解決了老式無級變速器橡膠效應(yīng)和離合器打滑性等問題。

(2)無級變速器的缺點(diǎn)

①金屬帶結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)還要不斷改進(jìn)和完善，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力仍需要進(jìn)一步提高。第二節(jié)無級變速器②變速過程中，金屬帶的軸向偏移會造成主、從動帶輪的中心平面不在同一平面上，這會使金屬帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生扭曲，在帶輪的輸入端和輸出端造成沖擊，使噪聲增大、傳動不平穩(wěn)，金屬帶的使用壽命急劇下降。目前，采用對與金屬帶相接觸的帶輪的錐面形狀進(jìn)行修正設(shè)計(jì)法，但最好的解決方法是使主、從動帶輪向兩側(cè)對稱軸向移動，使兩帶輪的中心平面不產(chǎn)生偏移。

③使用過程中還有不夠理想的地方，例如起步和低速行駛時(shí)會有種無級變速器獨(dú)特的滯澀、不圓滑的感覺；在緊急停車后再起步時(shí)，偶爾會發(fā)生低速無法起步的現(xiàn)象。

④控制系統(tǒng)也存在問題，包括變速控制、傳動