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1、汽車自動變速器 (2)課件第九章汽車自動變速器第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理一、概述二、自動變速器的分類1.有級式自動變速器圖9-1電控機(jī)械式自動變速器AMT的基本控制原理汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理2.無級式自動變速器圖9-2CVT傳動原理1主動軸2主動輪3V形鋼帶4從動輪汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理3.綜合式自動變速器三、自動變速器的組成與工作原

2、理圖9-3自動換擋系統(tǒng)工作流程簡圖1.控制參數(shù)信號發(fā)生系統(tǒng)2.換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理3.換擋控制系統(tǒng)圖9-4液控液壓式自動換擋系統(tǒng)工作簡圖1節(jié)氣門閥2換擋閥3液力變矩器4變速機(jī)構(gòu)5速控閥汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理圖9-5電控液壓式自動換擋系統(tǒng)工作簡圖1自動變速器ECU2節(jié)氣門位置傳感器3換擋電磁閥A4液力變矩器5變速機(jī)構(gòu)6車速傳感器7換擋閥8換擋電磁閥B汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理1)計算機(jī)能夠存儲與處理多種換擋規(guī)律以及其他多種數(shù)據(jù)，可以按車輛的行駛需要，對自動換擋過程實現(xiàn)更合理、更復(fù)

3、雜、更精確、更快速的控制，從而使車輛獲得更理想的燃料經(jīng)濟(jì)性和動力性。2)可大大簡化液壓系統(tǒng)，從而使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。3)與整車其他電子控制系統(tǒng)(如發(fā)動機(jī)控制、巡航控制等)比較，該系統(tǒng)兼容性好，并具有自我故障診斷、失效保護(hù)等功能。汽車自動變速器 (2)課件第一節(jié)自動變速器的組成與工作原理4)自動換擋系統(tǒng)變更換擋規(guī)律或參數(shù)時，只需改變控制程序和某些電子元件的型號規(guī)格就能達(dá)到要求，所以適應(yīng)性強(qiáng)，開發(fā)周期短，有利于系列化生產(chǎn)。汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)1.行星齒輪變速原理圖9-6單排行星齒輪機(jī)構(gòu)及作用力示意圖1太陽輪2齒圈3行星架4行星輪汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動

4、變速器行星齒輪系統(tǒng)表9-1單排行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動情況序號太陽輪行星齒輪架齒圈傳動比i擋 位 說 明1主動件從動件固定件=1+2固定件從動件主動件=3主動件固定件從動件=-減速增矩，倒擋4固定件主動件從動件=超速傳動，前進(jìn)擋5從動件主動件固定件=超速傳動，前進(jìn)擋6從動件固定件主動件=增速減矩，倒擋汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)表9-1單排行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動情況7三元件任何兩個連成一體第三元件與前兩個轉(zhuǎn)速相等直接傳動直接擋8三元件都不受約束自由轉(zhuǎn)動無法傳遞動力汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)2.行星齒輪機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)離合器在自動變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，

5、換擋離合器一方面能將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一元件與主動部分相連，使該元件成為主動部件；另一方面能將行星齒輪機(jī)構(gòu)中任兩個元件連鎖為一個剛性整體，實現(xiàn)直接傳動。(2)制動器在自動變速器中起制動約束作用，它通過將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一元件與變速器殼體相連，使該元件約束制動而固定。(3)單向離合器在液力自動變速器中，單向離合器的功能是控制一些元件只能作單一方向的轉(zhuǎn)動，而不能反轉(zhuǎn)，即它是根據(jù)相對運(yùn)動情況而自動起作用的一種換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.典型行星齒輪式自動變速器汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)圖9-7豐田A341E自動變速器行星齒輪變速系統(tǒng)1輸入軸2超速排太陽輪3超速排齒圈4前傳動軸5后傳動

6、軸6太陽輪7前排齒圈8后排齒圈9輸出軸10后排行星架11前排行星架12超速排行星架超速制動器1號制動器2號制動器3號制動器超速離合器1號離合器2號離合器超速單向離合器1號單向離合器2號單向離合器汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)表9-2A341E型自動變速器各擋位與換擋執(zhí)行元件的工作情況對照表汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)表9-2A341E型自動變速器各擋位與換擋執(zhí)行元件的工作情況對照表手柄位置擋位發(fā)動機(jī)制動P駐車擋R倒擋N空擋D1擋2擋3擋O/D擋汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)表9-2A341E型自動變速器各擋位與換擋執(zhí)行元

7、件的工作情況對照表21擋2擋L1擋汽車自動變速器 (2)課件第二節(jié)自動變速器行星齒輪系統(tǒng)圖9-8豐田A341E自動變速器D位1擋傳動路線汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)的組成圖9-9紅旗CA770自動變速器液控液壓式自動換擋系統(tǒng)(前進(jìn)位低速擋)1液力變矩器2油液冷卻器3油液細(xì)濾器4主油路調(diào)壓閥5變矩器壓力調(diào)節(jié)閥6換擋閥7節(jié)氣門閥8強(qiáng)制低擋閥9低擋閥片10緩沖閥11手控制閥12液壓泵13油液集濾器14變速器第二軸15離心調(diào)速閥16低擋限流閥17低擋單向閥18直接擋離合器19低擋制動器20倒擋制動器汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)二、

8、液壓控制系統(tǒng)的主要工作元件1.供油和調(diào)壓部分(1)自動變速器油泵其作用是使液壓油產(chǎn)生一定的壓力，向變矩器、控制機(jī)構(gòu)、齒輪系統(tǒng)、油液冷卻器等部件提供足夠的油液，以實現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩、控制油路的壓力和流向、潤滑和降溫等目的。(2)主油路調(diào)壓閥主要用于穩(wěn)定主油路油壓。圖9-10典型主油路調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)示意圖1閥心2彈簧3柱塞汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)2.控制參數(shù)信號轉(zhuǎn)換裝置(1)節(jié)氣門閥受發(fā)動機(jī)加速踏板所控制，它是隨節(jié)氣門開度大小(即發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小)而改變其輸出油壓力的液壓閥，輸出油壓的高低即為自動換擋的一個信號。圖9-11節(jié)氣門閥結(jié)構(gòu)簡圖1彈簧A2節(jié)氣門閥3反向閥4彈簧B5降擋

9、柱塞6凸輪汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)(2)調(diào)速閥又稱速控閥、速度調(diào)壓閥、調(diào)速器等，它通常安裝在自動變速器的輸出軸上，與輸出軸一起轉(zhuǎn)動。3.換擋控制系統(tǒng)(1)手控制閥供駕駛員手動選擇擋位。圖9-12復(fù)錘式調(diào)速閥簡圖1離心重塊2調(diào)速閥軸3滑閥4彈簧5殼體6變速器輸出軸汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)圖9-13手控制閥結(jié)構(gòu)示意圖汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)(2)換擋控制閥是自動換擋操縱系統(tǒng)中的核心構(gòu)件。汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)圖9-14豐田A341E自動變速器1-2擋換擋閥結(jié)構(gòu)與工作原理

10、a)換擋閥結(jié)構(gòu)示意圖b)D位1擋油路c)D位2擋油路d)L位1擋油路1低、倒擋柱塞2彈簧3閥心4柱塞汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)4.換擋品質(zhì)控制裝置圖9-15彈簧式緩沖閥工作原理a)慢速充油b)快速回油1節(jié)流孔2閥心3彈簧(1)緩沖閥安裝在換擋閥至換擋執(zhí)行元件之間的油路中，其工作原理是：當(dāng)換擋執(zhí)行元件接合時，汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)通過對流入換擋元件的壓力油進(jìn)行節(jié)流，來延緩換擋元件接合時油壓上升的速度，從而減小換擋沖擊；當(dāng)換擋元件分離時，增大換擋元件中壓力油的泄流量，加速泄流過程，使換擋元件迅速分離。圖9-16蓄能器工作原理1活塞A2

11、活塞B3彈簧汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)(2)蓄能器又稱為蓄能減振器。三、自動換擋規(guī)律圖9-17兩參數(shù)換擋規(guī)律示意圖汽車自動變速器 (2)課件第三節(jié)自動變速器的液壓控制系統(tǒng)1)保證自動換擋系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2)使駕駛員可以對自動換擋進(jìn)行干預(yù)，可以提前升擋或強(qiáng)制降擋。3)變化換擋延遲，改變換擋規(guī)律，以適應(yīng)動力性、經(jīng)濟(jì)性、使用性等方面的要求。汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)一、電子控制系統(tǒng)的基本組成圖9-18液力自動變速器電子系統(tǒng)的基本組成汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)二、電子控制系統(tǒng)的主要工作元件1.傳感器(1)節(jié)氣門位置

12、傳感器安裝在發(fā)動機(jī)節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門聯(lián)動，其作用是測量發(fā)動機(jī)節(jié)氣門的開度，使電腦適時了解發(fā)動機(jī)負(fù)荷，以此作為換擋的一個主要依據(jù)。(2)車速傳感器用于檢測自動變速器輸出軸轉(zhuǎn)速，檢測到的輸出軸轉(zhuǎn)速信號被送往微機(jī)，處理后成為車速信號，作為控制換擋的另一個主要依據(jù)。圖9-19電磁感應(yīng)式車速傳感器a)車速傳感器的結(jié)構(gòu)與安裝位置b)傳感器發(fā)生至ECU的電信號1電插座2O形體3磁電傳感器4變速器輸出軸齒輪汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(3)自動變速器控制開關(guān)自動變速器控制開關(guān)中常用的有：超速擋開關(guān)、模式選擇開關(guān)、擋位開關(guān)、空擋起動開關(guān)、強(qiáng)制降擋開關(guān)等。圖9-20自動變速器電控系統(tǒng)

13、傳感元件的一般線路圖1信號線2變阻器3電位器4開關(guān)5電壓發(fā)生器6磁電傳感器7處理器汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)2.電磁閥圖9-21開關(guān)式電磁閥1液壓油入口2泄壓口3接線插座4銜鐵及閥心5骨架6電磁線圈7限流鋼球汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(1)開關(guān)式電磁閥的作用開啟和關(guān)閉變速器油路，主要用于控制換擋閥。圖9-22脈沖式電磁閥1液壓油出口2液壓油入口3接線插座4泄壓口5電磁線圈6銜鐵及閥心7限流鋼球汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(2)脈沖式電磁閥其結(jié)構(gòu)與開關(guān)式電磁閥基本相似，也是由電磁線圈、銜鐵及閥心等組成，如圖9

14、-22所示，其作用是控制油路中油壓的大小。3.自動變速器電子控制單元ECU圖9-23選擋手柄在D位時的換擋規(guī)律a)普通型換擋規(guī)律b)經(jīng)濟(jì)型換擋規(guī)律c)動力型換擋規(guī)律汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(1)自動變速器換擋時刻控制這是電子控制單元ECU最重要的控制內(nèi)容之一。表9-3本田雅閣換擋電磁閥工作狀況與擋位對照汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)表9-3本田雅閣換擋電磁閥工作狀況與擋位對照本田雅閣1擋2擋3擋4擋電磁閥A關(guān)（系統(tǒng)供油）開開關(guān)電磁閥B開（系統(tǒng)泄油）開關(guān)關(guān)汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(2)電控液壓式與液控液壓式

15、自動換擋系統(tǒng)它們對于主油路壓力控制的目的是一致的，即滿足主油路油壓應(yīng)能隨發(fā)動機(jī)的變化而變化，特別是滿足自動變速器在傳遞大功率、大轉(zhuǎn)矩時對換擋離合器、制動器等執(zhí)行元件液壓缸工作壓力較大的要求。(3)鎖止電磁閥采用脈沖式電磁閥，微電腦可以利用脈沖電信號占空比大小來調(diào)節(jié)鎖止電磁閥的開度，以控制作用在閉鎖離合器控制閥右端的油壓，由此調(diào)節(jié)閉鎖離合器控制閥左移時排油孔的開度，從而控制閉鎖離合器活塞右側(cè)油壓的大小(圖9-24)。圖9-24變矩器鎖止控制示意圖1變矩器2鎖止離合器3脈沖式鎖止電磁閥4鎖止離合器控制閥汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)(4)其他控制除了前述的部分控制內(nèi)容有助

16、于改善換擋品質(zhì)外，當(dāng)電控元件ECU判斷需要換擋時，ECU會使點(diǎn)火時間暫時延遲少許，用以控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，從而可使換擋的動作更加平穩(wěn)。(5)自診斷當(dāng)自動變速器控制系統(tǒng)中各傳感器、電磁閥或有關(guān)開關(guān)發(fā)生故障時，ECU通過指示燈的閃爍輸出故障碼，以指示故障所發(fā)生的部位，并將之存儲在存儲器中。三、典型自動變速器電液式控制系統(tǒng)圖9-25本田雅閣自動變速驅(qū)動橋的電子控制系統(tǒng)電路圖1蓄電池2點(diǎn)火開關(guān)3?；鹁€4BK燈5制動開關(guān)6減光自診電路7S燈8儀表板9擋位開關(guān)10自診接頭11巡航ECU12各種傳感器信號汽車自動變速器 (2)課件第四節(jié)自動變速器的電子控制系統(tǒng)圖9-26本田雅閣自動變速驅(qū)動橋電控液壓系統(tǒng)D位

17、1擋工作油路示意圖1電磁閥A234擋換擋閥323擋換擋閥44擋離合器53擋離合器612擋換擋閥72擋離合器8電磁閥B91擋離合器101擋固定離合器11手動閥12倒擋撥叉13濾油器14油泵15主油路調(diào)壓閥汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗一、自動變速器的使用1.自動變速器換擋手柄的使用(1)P位駐車擋，在駐車或起動發(fā)動機(jī)時選用。(2)R位倒車擋，在汽車倒車時選用。(3)N位空擋，在發(fā)動機(jī)起動時選用。(4)D位前進(jìn)擋，在汽車一般道路行駛時選用。(5)2和L位(或S和L位)前進(jìn)低擋，在坡道或雨雪天路面較滑時使用；在下坡時，可同時使發(fā)動機(jī)制動。2.自動變速器控制開關(guān)的使

18、用(1)O/D開關(guān)超速擋開關(guān)用來控制自動變速器的超速擋。(2)模式選擇開關(guān)用來選擇自動變速器的控制模式，即換擋規(guī)律，以滿足汽車在不同條件下的使用要求。汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗1)經(jīng)濟(jì)模式這是以汽車行駛時獲得最佳燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)設(shè)計的換擋規(guī)律。2)動力模式這是以使汽車獲得最大動力為目標(biāo)而設(shè)計的換擋規(guī)律。3)標(biāo)準(zhǔn)模式該模式可使自動變速器在經(jīng)濟(jì)模式和動力模式之間工作。3.停車時裝有自動變速器的汽車使用注意事項1)因此時油泵不泵油，變速器無法工作，所以不能用反拖法起動發(fā)動機(jī)。2)因系統(tǒng)無壓力油供應(yīng)，長距離牽引時，齒輪系統(tǒng)潤滑不良，磨損嚴(yán)重。汽車自動變速器 (2

19、)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗3)如變速器齒輪系統(tǒng)有故障或嚴(yán)重漏油時，牽引車輛時應(yīng)將傳動軸脫開(前輪驅(qū)動汽車，可使前輪懸空牽引)。二、自動變速器的故障自診斷圖9-27豐田汽車自動變速器故障碼讀取a)TDCL接頭b)正常代碼c)故障碼“42”表9-4豐田A341E自動變速器部分故障碼示例汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗表9-4豐田A341E自動變速器部分故障碼示例故障碼診斷故 障 部 位421號速度傳感器信號故障1號車速傳感器、配線或接頭，ECU464號電磁閥短路或斷路4號電磁閥、配線或接頭，ECU612號速度傳感器信號故障2號車速傳感器、配線或

20、接頭，ECU621號電磁閥短路或斷路1號或2號電磁閥、配線或接頭，ECU632號電磁閥短路或斷路643號電磁閥短路或斷路3號電磁閥、配線或接頭，ECU67O/D直接擋轉(zhuǎn)速傳感器信號故障直接擋離合器轉(zhuǎn)速傳感器、配線或接頭，ECU汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗表9-4豐田A341E自動變速器部分故障碼示例68自動跳合開關(guān)短路自動跳合開關(guān)、配線或接頭，ECU汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗三、自動變速系統(tǒng)的常規(guī)試驗方法1.手動換擋試驗1)拔下自動變速器電控單元ECU線束插頭或脫開電磁閥線束插頭，這樣電磁閥都處于關(guān)閉狀態(tài)。2)手動操

21、縱選擋手柄換擋，檢查車輛行駛速度的變化。3)試驗結(jié)束應(yīng)插好ECU線束插頭和電磁閥線束插頭，并清除故障碼。表9-5豐田A341E手動換擋工作表汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗表9-5豐田A341E手動換擋工作表換擋桿位置D位2位L位R位P位擋位O/D擋3擋1擋倒擋駐車鎖定汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗2.失速試驗1)固定前后輪，拉緊停車制動器，將制動踏板踩到底，起動發(fā)動機(jī)并預(yù)熱。2)換到D位，將加速踏板迅速踩到底，迅速讀出穩(wěn)定時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(即失速轉(zhuǎn)速)，立即松開加速踏板。3)換到R位，做同樣的試驗3.延時試驗1)進(jìn)行停車制動(

22、拉緊駐車制動器或踏停車制動)。2)起動發(fā)動機(jī)，在N位(空擋)和關(guān)空調(diào)時檢查和調(diào)整發(fā)動機(jī)至正常怠速。3)將變速桿從N位換到D位，同時按下秒表記時，當(dāng)感到振動時，停住秒表記錄時刻。汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗4)間隔1min以后再測，共進(jìn)行3次，取3次平均值，延時時間不應(yīng)大于1.2s。5)將變速桿推入R位，做同樣試驗，延時時間不應(yīng)大于1.5s。4.油壓測試1)首先檢查加速踏板拉線的調(diào)整情況，必要時重新調(diào)整。2)拆下變速器殼體上的油路壓力測試螺塞，裝上油壓表。3)用三角木塞住前、后輪，將駐車制動器拉到底，起動發(fā)動機(jī)預(yù)熱。4)在怠速情況下，將變速桿撥入D位，讀出壓

23、力值。5)將制動踏板踩到底，然后同時將加速踏板也踩到底，即在失速情況讀出壓力值。汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗6)變速桿再撥入S、L、R位，分別測試怠速和失速工況下的主油路油壓。5.道路試驗(1)D位試驗1)檢查升擋及降擋動作換擋點(diǎn)。2)檢查換擋的平順性和有無打齒。3)檢查是否有異常噪聲和振動。4)檢查變矩器的鎖止。5)按下模式選擇開關(guān)，分別在不同換擋模式下進(jìn)行上述試驗。(2)2位試驗將換擋桿撥入2位，保持節(jié)氣門全開，進(jìn)行2位試驗。1)12擋是否順利升擋，升擋點(diǎn)是否正確。2)在2-2擋行駛時，松開節(jié)氣門，檢查發(fā)動機(jī)是否起制動作用。汽車自動變速器 (2)課件第五節(jié)自動變速器的使用、故障自診斷與試驗3)檢查加速和減速時是否有不正常噪聲，升擋和降擋時是否沖擊過大。(3)L位試驗1)檢查是否不能升入2擋。2)行駛中松開節(jié)氣門，檢查發(fā)動機(jī)是否起制動作用。3)檢查加速和減速時是否有不正常噪聲，升擋和降擋時是否沖擊過大等。(4)R位試驗R位試驗時，將節(jié)氣門踩到底，檢查是否打滑。(5)P位試驗將汽車停在坡度大于5的坡道上，選擋手柄撥入P位，松開駐車制動器，自動變速器中的停車鎖止機(jī)構(gòu)應(yīng)將汽車停在原地。思考題與習(xí)題