1、学习目标第一节电控自动变速器一、电控自动变速器概述1.电控自动变速器的特点2.电控自动变速器的分类(1)按汽车驱动方式分类按汽车驱动方式的不同电控自动变速器可分为前驱自动变速器和后驱自动变速器两种。(2)按前进档位数分类电控自动变速器按前进档位数的不同可分为3速、4速、5速和6速自动变速器等。3.电控自动变速器控制原理图3-1电控自动变速器控制原理第一节电控自动变速器4.电控自动变速器变速杆的使用图3-2变速杆位置示意图第一节电控自动变速器二、电控自动变速器的结构与工作原理图3-3电控自动变速器1输入轴2变矩器总成3差速器总成4低档离合器5超速档离合器6制动器724档离合器8行星齿轮传动总成9
2、输出轴速度传感器10空档起动开关11停车开关12液压孔钉13控制器总成14涡轮速度传感器第一节电控自动变速器1.液力变矩器(1)液力变矩器的组成液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油(ATF)为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。图3-4液力变矩器1变矩器壳体2泵轮3导轮4变矩器输出轴5导轮固定套6曲轴7驱动端盖8单向离合器9涡轮第一节电控自动变速器(2)液力变矩器的工作原理当变矩器工作时，变矩器壳体内充满液压油，发动机带动外壳旋转，外壳再带动泵轮旋转，此时泵轮叶片间的液压油在离心力的作用下从内缘流向外缘。(3)工作特性 转矩放大特性。在泵轮与涡轮的转速相差较大的情况下，油液被
3、涡轮反弹回泵轮时以逆时针方向冲击泵轮叶片，如图3-6所示，并试图使泵轮逆时针旋转。由于涡轮与泵轮之间有固定不动的导轮，因此使油液回流时以逆时针方向冲击导轮，而导轮的叶片使油液改变为顺时针方向流回泵轮。泵轮将来自发动机和从涡轮回流的能量一起传递给涡轮，使涡轮的输出转矩增大。第一节电控自动变速器图3-5液力变矩器的工作原理1涡轮2导轮3泵轮第一节电控自动变速器图3-7单向离合器1内座圈2滚柱和弹簧3外座圈4导轮5导轮套管第一节电控自动变速器 耦合工作特性。液力变矩器工作时，当涡轮转速达到泵轮转速的90%以上时，单向离合器导通，液力变矩器进入耦合工作区，即导轮空转，变矩器不能改变输出转矩，只起液力耦
4、合器作用。液力变矩器进入耦合工作区的转速与发动机节气门开度和车速有关。液力变矩器在低速时按变矩器特性工作，在高速时按耦合器特性工作，高效区工作的范围有所扩大。失速特性。液力变矩器失速状态是指涡轮因负载过大而停止转动，但泵轮仍保持旋转，此时液力变矩器只有动力输入而没有动力输出。当车辆在变速器位于前进档的情况下进行制动时，液力变速器就会出现失速状态。失速点转速是指涡轮停止转动时液力变矩器的输入转速，该转速的大小取决于发动机转矩、变矩器的尺寸和导轮、涡轮的叶片角度。第一节电控自动变速器(4)带有锁止机构的液力变矩器由于液力变矩器的泵轮和涡轮之间存在转速差和液力损失，因此其效率不如普通机械式变速器高。
5、由锁止离合器锁止的液力变矩器。以锁止离合器作为锁止机构的液力变矩器最常见，如图3-8所示。锁止离合器的从动盘安装在涡轮轮毂花键上，主动部分压盘(包括传力盘和活塞)与泵轮固连。如果液压油经过油道进入活塞左腔室，推动压盘右移压紧从动盘，离合器接合，泵轮与涡轮固连成一体，变矩器的输入轴与输出轴刚性连接。当活塞左腔室的油压被卸除后，主、从动部分分离，锁止离合器解除锁止状态，变矩器恢复正常的液力传动。当锁止离合器接合时，单向离合器脱开，导轮可在油液中自由旋转。第一节电控自动变速器图3-8液力变矩器(带锁止离合器)1涡轮2泵轮3导轮4单向离合器5涡轮轮毂6输出轴7起动齿圈8伺服油缸9导向销10曲轴凸缘盘1
6、1油道12活塞13从动盘14传力盘15连接盘第一节电控自动变速器图3-9液力变矩器(带锁止离合器)的工作原理a)分离状态b)锁止状态1变矩器壳体2传力盘总成3涡轮4泵轮5输出轴A内油道B外油道第一节电控自动变速器 由离心式离合器锁止的液力变矩器。离心式离合器通过单向离合器与涡轮轮毂相连，其外缘通过弹簧与腹板相连，腹板上固定有若干摩擦片，如图3-10所示。当离合器处于分离状态时，腹板被弹簧拉向离合器中心。随着涡轮转速的升高，图3-10液力变矩器(由离心式离合器锁止)1变矩器壳体2腹板3泵轮4涡轮5导轮6油泵驱动轴7导轮单向离合器8离心式离合器摩擦片9起动齿圈固定螺栓10输入轴11单向离合器12离
7、心式离合器总成第一节电控自动变速器图3-11液力变矩器(由行星齿轮机构锁止)1泵轮2导轮3涡轮轴4太阳轮5行星架6齿圈7涡轮第一节电控自动变速器 由行星齿轮机构锁止的液力变矩器。此类型变矩器在三元件液力变矩器的基础上增加了行星齿轮机构，如图3-11所示，行星架与发动机曲轴相连，作为输入元件。太阳轮通过花键与涡轮轴相连，齿圈与泵轮相连。与太阳轮和齿圈同时啮合的行星齿轮安装在行星架上。发动机的动力传递给行星架后，一部分经太阳轮传至涡轮轴，另一部分经齿圈传给泵轮，再由涡轮输出。传递动力的多少由变速器档位决定，如当变速器位于3档时，则有93%的动力经过机械传动的途径传递，而液力传动只占7%。此时可认为
8、液力变矩器被锁止，泵轮与涡轮连成一体，通过机械传动传递动力。2.行星齿轮系统第一节电控自动变速器图3-12单排行星齿轮机构1齿圈2太阳轮3行星齿轮轴4行星齿轮第一节电控自动变速器(1)单排行星齿轮机构单排行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和行星架组成，如图3-12所示。如图3-13a所示，输入元件是太阳轮，由行星架输出，齿圈被固定。太阳轮带动行星齿轮沿静止的齿圈旋转，从而带动行星架以较慢的速度与太阳轮同向旋转。传动比为(s+r)/s。如图3-13b所示，输入元件是行星架，由太阳轮输出，齿圈被固定。传动比为s/(s+r)。如图3-13c所示，固定元件是太阳轮，动力经齿圈输入，由行星架输出。传动比为(s+
9、r)/r。如图3-13d所示，固定元件是太阳轮，输入元件是行星架，输出元件是齿圈。传动比为r/(s+r)。该传递路线常用于四速变速器(含超速档)的四档。第一节电控自动变速器 如图3-13e所示，太阳轮是输入元件，行星架被固定，行星齿轮只能自转，并带动齿圈旋转输出动力。齿圈的旋转方向与太阳轮相反，为倒档传递路线。传动比为r/s。如图3-13f所示，为超速档的传递路线(与图3-13e相反)。传动比为s/r。图3-13单排行星齿轮机构的工作状态1太阳轮2行星架3行星齿轮4齿圈I输入元件O输出元件L固定元件第一节电控自动变速器 若三元件中的两个元件被连接在一起转动，则第三个元件必然与前两个元件以相同的
10、转速转动，为传动比为1的直接档。若所有元件均不受约束，都可自由转动，则行星齿轮系统失去传动作用，变速器位于空档。(2)执行元件常见执行元件有多片离合器、单向离合器和制动器3种形式；按功能的不同又可将其区分为两种类型，即将涡轮的输出轴与行星齿轮机构三元件之一连接成一体的驱动元件、将三元件之一固定的锁止元件。第一节电控自动变速器 多片离合器。多片离合器既可用作驱动元件，也可用作锁止元件，如图3-14所示。驱动离合器多位于变矩器和油泵之间，其壳体通过花键与涡轮轴相连或与其制成一体。主动片通过外缘键齿与壳体的内花键槽配合，与涡轮同步旋转。离合器花键毂与行星齿轮机构的主动元件制成一体，从动片通过内缘键齿
11、与花键毂相连，主动片和从动片均可轴向移动。压盘固定在壳体键槽中，用以限制主、从动盘的位移量，其外侧安装了限位卡环，活塞装在壳体内。回位弹簧一端抵在活塞端面上，另一端支撑在保持座上。第一节电控自动变速器图3-14多片离合器a)分离状态b)接合状态1涡轮轴2回位弹簧3活塞4壳体5主动片6卡环7压盘8从动片9花键毂10弹簧保持座 单向离合器。第一节电控自动变速器单向离合器有滚子式和楔块式两种类型，楔块式单向离合器如图3-15所示，离合器内、外座圈组成的滚道的宽度均匀，采用了不规则形状的楔块，楔块大端长度大于滚道宽度。在外座圈固定的情况下，内座圈可沿逆时针方向旋转，带动楔块沿顺时针方向转动。若内座圈沿
12、顺时针方向转动，楔块则被卡在内、外座圈之间，单向离合器内座圈锁止。图3-15楔块式单向离合器a)自由转动b)锁止1外座圈2楔块3保持架4内座圈第一节电控自动变速器 制动器。制动器由制动带及其伺服装置(控制油缸)组成，制动带是指内表面带有镀层的开口式环形钢带。制动带开口的一端支承在与变速器壳体固连的支座上，另一端与伺服装置相连。制动器伺服装置有直接作用式和间接作用式两种类型。图3-16直接作用式伺服装置1支承销2变速器壳体3制动带4油缸盖5活塞6回位弹簧第一节电控自动变速器图3-18拉维娜行星齿轮系统1低、倒档制动器2单向离合器32档制动器4直接档离合器5导轮单向离合器6前进离合器第一节电控自动
13、变速器(3)组合式行星齿轮系统为使变速器传动比与汽车的使用条件相适应，自动变速器的行星齿轮系统不采用单排行星齿轮机构，而是采用由多个行星齿轮机构组合而成的组合式行星齿轮系统。拉维娜(Ravigneaux)行星齿轮系统。拉维娜行星齿轮系统如 所示，两排行星齿轮机构共用1个齿圈和1个行星架，行星架上的两套行星齿轮相互啮合，其中短行星齿轮与小太阳轮啮合，长行星齿轮与大太阳轮啮合的同时还与齿圈内齿啮合。表3-1执行元件的工作情况第一节电控自动变速器 辛普森(Simpson)行星齿轮系统(带超速档)。辛普森行星齿轮系统如图3-19所示，由三个行星排组成，超速档行星齿轮机构位于前端，超速档输入轴与超速档行
14、星架相连，输入轴与超速档齿圈相连。前、后排行星齿轮机构共用一个太阳轮。输入轴通过前进离合器和前排齿圈相连，同时通过直接档离合器与太阳轮相连。前排行星架和后排齿圈均与输出轴相连，成为输出元件。该系统的执行机构共有10个元件，即超速档离合器C0、前进离合器C1、直接档离合器C2、超速档制动器B0、2档滑行制动器B1、2档制动器B2、低倒档制动器B3、超速档单向离合器F0、1档单向离合器F1和2档单向离合器F2，其结构简图如图3-20所示。第一节电控自动变速器图3-19辛普森行星齿轮系统1超速档离合器2超速档制动器32档滑行制动器4直接档离合器5前进离合器6前排齿圈72档制动器8低、倒档制动器9后行
15、星架10后排齿圈11输出轴12太阳轮132号单向离合器141号单向离合器15前行星架16超速档齿圈17超速档行星架18输入轴19超速档太阳轮20超速档单向离合器21超速档输入轴第一节电控自动变速器图3-20辛普森行星齿轮系统简图1超速档行星架2前行星架3后行星架4输出轴5后排齿轮6太阳轮7前排齿圈8输入轴9超速档齿圈10超速档太阳轮11超速档输入轴第一节电控自动变速器图3-21D位1档的动力传递路线第一节电控自动变速器图3-22D位2档的动力传递路线第一节电控自动变速器图3-23D位3档的动力传递路线第一节电控自动变速器图3-24D位4档的动力传递路线第一节电控自动变速器图3-252位2档的动
16、力传递路线第一节电控自动变速器图3-26L位1档的动力传递路线第一节电控自动变速器图3-27R位动力传递路线第一节电控自动变速器表3-2上述各档执行元件的工作情况第一节电控自动变速器3.液压控制系统(1)概述液压控制系统由液压泵、阀体、蓄压器、离合器、制动器以及连接管路组成，系统根据车辆状态，将液压泵建立起来的压力经调压后作用于液力变矩器、离合器和制动器，如图3-28所示。图3-28液压控制系统控制路线第一节电控自动变速器(2)液压控制系统油路液压控制系统油路如图3-29所示，图中变速器位于D位，变矩器处于锁止状态。(3)液压控制系统组成元件的结构原理液压控制系统具有传递、控制、操纵、冷却和润
17、滑等功能，主要由液压泵、主调压阀、第二调压阀、节气门阀、换档阀、手控阀、锁定继动器及电磁阀等组成。1)液压泵。图3-29液压控制系统油路第一节电控自动变速器图3-30液压泵a)半月形齿轮泵b)转子泵c)叶片泵1腔室2外部元件3内部元件第一节电控自动变速器 发动机不工作时，液压泵不泵油，变速器内无控制油压。推车起动时，即使在D位或R位，输出轴实际上还是空转，发动机仍无法起动。车辆被牵引时，发动机不工作，液压泵也不工作，无液压油。长距离牵引，齿轮系统无润滑油，磨损加剧。因此，牵引距离不应超过80km，牵引速度不得高于30km/h。变速器齿轮系统有故障或严重漏油时，牵引车辆应将传动轴脱开。对于前轮驱
18、动的汽车，应将前轮悬空后牵引。2)阀体。第一节电控自动变速器图3-32阀体1手动阀摇臂定位弹簧2手动阀3、4换档电磁阀5油压电磁阀6锁止电磁阀7换档电磁阀底座8换档电磁阀滤网9泄压阀10上、下阀板第一节电控自动变速器图3-33上、下阀板结构a)上阀板b)下阀板1锁止继动器2变矩器阀3前进档减振器节流阀外弹簧4前进档减振器节流阀内弹簧5强制降档阀6节气门阀7前进档减振器823换档阀934换档阀10倒档控制阀11主油路调压阀12锁止控制阀13单向阀14电磁转换阀15电磁调节阀16截止阀17减振器控制阀1812换档阀19、20滑行调节阀第一节电控自动变速器3)调压阀。图3-34调压阀结构与原理第一节
19、电控自动变速器4)节气门阀及单向阀。5)手控阀。图3-35节气门阀及单向阀1节流口2柱塞3节气门凸轮4节气门拉索第一节电控自动变速器6)强制降档阀。7)锁止继动器、锁止信号阀和锁止电磁阀(3号电磁阀)。图3-37变矩器锁止控制a)锁止离合器分离b)锁止离合器接合第一节电控自动变速器 锁止离合器分离，如图3-37a。如果ECU没有对3号电磁阀进行通电，则3号电磁阀关闭，管道压力作用在锁止信号阀上，使锁止信号阀向下移动，切断来自12档换档阀的油压(B2管道液压)，使锁止继动器由于作用于其上部的压力而向下运动。从而切换管道，流入变矩器的油压使锁止离合器右移，离合器与变矩器分离。锁止离合器接合，如图3
20、-37b。如果ECU对3号电磁阀进行通电，则3号电磁阀接通，作用在锁止信号阀上的油压(管道压力)卸压，来自12档换档阀的油压(B2管道压力)作用在锁止继动器的底部，使锁止继动器向上运动。从而切换管道，流入变矩器的液压油作用在锁止离合器的右侧，使离合器与前盖成为一体旋转，锁止离合器接合。8)换档电磁阀和换档阀。第一节电控自动变速器 1、2号换档电磁阀之间的关系如图3-38所示。图3-381、2号换档电磁阀之间的关系 电磁阀与换档阀的工作情况如图3-39所示。第一节电控自动变速器图3-39电磁阀与换档阀的工作情况 12档换档阀执行1档和2档之间的换档，如图3-40所示。第一节电控自动变速器图3-4
21、012档换档阀的工作情况a)1档b)2档和3档c)超速档第一节电控自动变速器 23档换档阀执行2档和3档之间的换档，如图3-41所示。34档换档阀执行3档和4档之间的换档，如图3-42所示。图3-4123档换档阀的工作情况a)1档和2档b)3档和超速档c)L位和1档第一节电控自动变速器图3-4234档换档阀的工作情况a)2档和3档b)超速档c)1档第一节电控自动变速器图3-43减振器控制阀1接向减振器的减振器背压2来自节气门阀的节流压力3来自4号电磁阀的减振器控制压力4来自主调压阀的管路压力第一节电控自动变速器9)减振器控制阀。10)减振器。图3-44减振器a)前进离合器的减振器b)O/D离合
22、器的减振器c)直接离合器、第二制动器和O/D制动器的减振器1接向减振器控制阀的减振器背压2管路压力3减振器活塞第一节电控自动变速器表3-3减振器的功能4.电子控制系统(1)电子控制系统的组成电子控制系统主要由信号输入装置、ECU和执行器组成，如图3-45所示。第一节电控自动变速器图3-45电子控制系统的组成(2)电子控制系统电路(A341E和A342E型变速器)电子控制系统电第一节电控自动变速器路如图3-46所示。图3-46电子控制系统电路1EFI继电器2停车灯开关3停车灯4脉冲转换电路5模式选择开关6O/D切断指示灯7模式指示灯8O/D开关9强制降档开关101号点火器112号点火器12检查插
23、接器13凸轮轴位置传感器14发动机转速传感器15冷却液温度传感器16副节气门位置传感器17主节气门位置传感器18电磁阀19空档起动开关202号车速传感器211号车速传感器22输入轴转速传感器第一节电控自动变速器(3)信号输入装置信号输入装置包括传感器和信号开关装置，其中节气门位置传感器、发动机冷却液温度传感器等在发动机部分已经叙述；信号开关装置主要有行驶模式选择开关、空档起动开关、制动灯开关、超速档(O/D)开关等。车速传感器。通常电控自动变速器装备有两个车速传感器，2号车速传感器(主车速传感器)安装在变速器主动小齿轮轴或输出轴上，用于控制换档点和锁止离合器工作；1号车速传感器(后备车速传感器
24、)安装在速度里程表内，如果主车速传感器发生故障，则它起主车速传感器作用。车速里程表软轴每转1圈，该传感器就输出4个脉冲信号。第一节电控自动变速器图3-47片簧开关型车速传感器a)结构b)电路第一节电控自动变速器图3-48光敏耦合器型车速传感器a)结构b)电路1光耦合器2光栅3车速里程表软轴4数字仪表ECU5变速器ECU第一节电控自动变速器图3-49MRE磁阻型车速传感器 行驶模式选择开关。第一节电控自动变速器行驶模式选择开关安装在自动变速器换档架上，供驾驶人依据不同的行驶路面选用ECU中适当的换档规律。换档规律不同，提供的换档点也不同。一些车型的行驶模式选择开关具有一般和动力两种模式，而有些车
25、型的换档规律选择开关则提供经济型(ECON)、一般型(NORMAL)和动力型(PWR)三种模式。空档起动开关。如图3-50所示，空档起动开关不仅能控制起动继电器线圈电路，还可将变速器变速杆位置的信息传送给变速器ECU。ECU判断空档起动开关输入的3个变速位置信号，若输入的分别是N、2和L信号，则ECU会判断变速器处于相应的N、2和L位；若不输入上述信号，则ECU会判断变速器处于D位。第一节电控自动变速器图3-50空档起动开关与电路a)空档起动开关b)空档起动开关电路1蓄电池2熔断器3点火开关4熔丝5空档起动开关 停车灯开关和停车制动开关。第一节电控自动变速器停车灯开关安装在制动踏板支架上，当踩
26、下制动踏板时此开关接通，变速器ECU获得相应的信号，松开变矩器锁止离合器，同时停车灯亮。若松开制动踏板，则开关信号断开，锁止信号不能被解除，变速器由N位到D位时，“后座”控制功能停止。该功能还可防止当后轮制动被抱死时，发动机突然熄火。图3-51超速档开关和超速切断指示灯的工作情况第一节电控自动变速器 超速档开关。超速档开关一般设在变速杆手柄上，超速切断指示灯则安装在组合仪表板上，如图3-51所示。当超速档开关接通时，触点断开。此时，从蓄电池来的12V电压信号经超速切断指示灯送入变速器ECU。说明，当ECU获得正确的输入信号电压时，才允许变速器使用超速档。当超速档开关断开时，触点闭合。此时，从蓄
27、电池来的电流流经超速切断指示灯和闭合的触点搭铁形成回路，超速切断指示灯亮，并将0V电压信号送给ECU。说明，当ECU未接收到正确的输入信号时，即停止超速档工作。(4)ECU电控自动变速器可与发动机燃油喷射系统共用1个ECU，也可使用独立的ECU。第一节电控自动变速器 控制换档时刻。变速杆位于确定位置时，ECU根据输入信号，按照相应的换档程序控制电磁阀的通与断。由于采用与标准信号的对比法，尽可能地减少了干扰因素，因此能更精确地控制换档时刻。控制超速行驶。只有当变速杆位于D位且超速档开关打开时，汽车才可升入超速档。当汽车以巡航方式在超速档行驶时，若实际行驶车速低于设定的4km/h以上，则巡航控制单
28、元将向ECU发出信号，要求自动退出超速档。此外，该功能还可防止自动变速器在发动机冷却液温度低于60时进入超速档工作。控制锁止离合器。ECU根据车速传感器和节气门位置传感器信号，控制锁止电磁阀的开与关，从而控制锁止离合器的接合与分离。第一节电控自动变速器 控制换档品质。在变速器换档时，ECU发出延迟发动机点火的信号，通过控制发动机转矩保证换档平顺。另外，ECU还可通过调压电磁阀调节行星齿轮系统执行机构的工作压力，使执行元件接合柔顺，进一步提高换档品质。自我诊断与失效防护功能。当系统电子元件发生故障时，ECU存储故障信息。可利用超速档切断指示灯或专用检测仪，从检查插接器处读取故障码，确定故障部位。
29、电子控制系统的电磁阀和车速传感器都具有备用功能。当电子控制系统出现故障时，配合手动换档机构即可使车辆继续行驶。(5)执行器电磁阀是电子控制系统的执行器，根据ECU的命令接通或切断液压回路。第一节电控自动变速器 脉冲线性电磁阀。脉冲线性电磁阀一般安装在主油路或减振器背压油路上，用于控制油路中的油压，主要由电磁线圈、衔铁、回位弹簧、阀芯或球阀等组成，如图3-52所示。当电磁线圈通电时，电磁力使阀芯或滑阀开启，液压油经卸油孔排出，油路压力随之下降；当电磁线圈断电时，阀芯或滑阀在回位弹簧的弹簧力作用下将卸油孔关闭，使油路压力上升。开关式电磁阀。开关式电磁阀用于开启和关闭液压油路，进行换档阀和变矩器锁止
30、控制，主要由电磁线圈、衔铁、回位弹簧、阀芯或球阀等组成，如图3-53所示。该电磁阀有两种工作模式：第一节电控自动变速器图3-52脉冲线性电磁阀a)普通式b)带滑阀1ECU2电磁线圈3衔铁和阀芯4球阀5滤芯6卸油孔7控制油道第一节电控自动变速器图3-53开关式电磁阀a)结构b)电磁线圈不通电c)电磁线圈通电1ECU2电磁线圈3衔铁和阀芯4球阀5卸油孔6主油道7控制油道第一节电控自动变速器三、电控自动变速器的性能检测1.常规检查(1)发动机怠速的检查发动机怠速不正常，尤其是怠速过高，会使自动变速器出现换档冲击等故障。(2)ATF品质和油面高度的检查ATF品质和油面高度是自动变速器最基本的检查项目，
31、也是决定自动变速器是否需要拆修的主要依据之一。图3-54节气门拉索的调整1节气门拉索2固定螺母3防尘罩4限位块第一节电控自动变速器(3)变速杆位置和节气门拉索的检查变速杆或节气门拉索的安装或调整不当会影响自动变速器的正常工作，因此在对自动变速器作进一步的检查之前，应先检查变速杆和节气门拉索的位置，如图3-54所示。2.道路试验(1)升档检查将变速杆拨至前进档位置，踩下加速踏板，使节气门保持在1/2开度左右，驾驶汽车起步加速，检查自动变速器的升档情况，自动变速器在升档时发动机会有瞬时的转速下降，同时车身有轻微的闯动感。(2)升档车速的检查将变速杆拨至前进档位置，踩下加速踏板，并使节气门保持在某一
32、固定开度，驾驶汽车起步并加速。第一节电控自动变速器图3-55自动变速器经济模式换档图(3)升档时发动机转速的检查进行自动变速器道路试验时应注意第一节电控自动变速器观察发动机转速变化，以判断自动变速器工作是否正常。(4)换档质量的检查检查换档质量主要是检查有无换档冲击。(5)锁止离合器工作状况的检查将汽车加速至超速档，以高于80km/h的车速行驶，将节气门开度保持在低于1/2的位置，使变矩器进入锁止状态。(6)发动机制动作用的检查车辆行驶时将变速杆拨至2档或1档，突然松开加速踏板，检查发动机是否有制动作用。(7)强制降档功能的检查将变速杆拨至前进档位置，保持节气门开度在1/3左右，以2档、3档或
33、超速档行驶时突然将加速踏板踩到底，检查自动变速器是否被强制降低一个档位。3.失速试验第一节电控自动变速器图3-56失速试验(1)准备工作汽车制动系统技术状态良好，ATF油面高度正常。第一节电控自动变速器(2)试验步骤 将汽车停放在宽阔的水平路面上，前、后车轮用三角木塞住。拉紧驻车制动杆，左脚用力踩住制动踏板。起动发动机，将变速杆拨入D位。在左脚踩紧制动踏板的同时，用右脚将加速踏板踩到底，在发动机转速不再升高时，迅速读取此时发动机的转速。读取发动机转速后，立即松开加速踏板。将变速杆拨入P位或N位，让发动机怠速运转1min，以防止ATF因温度过高而变质。将变速杆拨入其他档位(R、L或2、1)，进行
34、同样的试验。第一节电控自动变速器表3-4不同档位失速转速不正常的原因4.油压试验(1)准备工作行驶汽车使发动机及自动变速器达到正常工作温度，将车辆停放在水平路面上。第一节电控自动变速器图3-57自动变速器测压孔a)主油路测压孔b)减振器背压测压孔1、2测压孔 变速杆位于前进档或倒档时都有液压油流出，第一节电控自动变速器为主油路测压孔。变速杆位于前进档时才有液压油流出，为前进档油路测压孔。变速杆位于倒档时才有液压油流出，为倒档油路测压孔。变速杆位于前进档，且在驱动轮转动后才有液压油流出，为调速器油路测压孔。(2)试验步骤 主油路油压测试。主油路油压测试应分别测出前进档和倒档的主油路油压，如 所示
35、。图3-58主油路油压测试第一节电控自动变速器表3-5几种常见车型自动变速器主油路油压标准第一节电控自动变速器表3-6主油路油压不正常的原因第一节电控自动变速器 油压电磁阀工作测试。油压电磁阀用于控制主油路油压或减振器背压，试验时向油压电磁阀施加电信号，同时测量油路油压变化，以检查油压电磁阀工作是否正常。5.延时试验图3-59延时试验第一节电控自动变速器1)驾驶汽车，使发动机和自动变速器达到正常工作温度。2)将自动变速器变速杆从空档位置拨至前进档位置，用秒表测量从拨动变速杆开始到感觉到汽车振动为止所需的时间，该时间称为ND延时时间。3)将变速杆拨至N位置，使发动机怠速运转1min后，再做一次同
36、样的试验。4)上述试验进行3次，取其平均值。5)按上述方法，将变速杆由N位置拨至R位置，测量NR延时时间。6.手动换档试验1)脱开电控自动变速器所有换档电磁阀的插接器。2)起动发动机，将变速杆拨至不同位置，然后做道路试验。第一节电控自动变速器3)观察发动机转速与车速的对应关系，以判断自动变速器所处的档位。表3-7丰田自动变速器档位与第一节电控自动变速器表3-8不同档位时发动机转速与车速的对应关系第一节电控自动变速器4)若变速杆位于不同位置时自动变速器所处的档位与表3-7相同，则说明电控自动变速器的阀板及换档执行元件工作正常；否则，自动变速器的阀板或换档执行元件有故障。5)试验结束后插上电磁阀插
37、接器，并清除故障码。第二节无级变速器一、无级变速器的类型及优缺点1.无级变速器的类型 机械式。机械式无级变速器有多种形式，目前常见的是锥块金属V带式传动，用于轿车。液压传动式(HST)。液压传动式无级变速器用于工程车辆和农业机械。电力式。电力式无级变速器用于电动汽车。电磁离合器式。电磁离合器式无级变速器质量、尺寸大，热负荷能力低，用于微型车辆。电子控制湿式摩擦片式。电子控制湿式摩擦片式无级变速器结构尺寸小，响应快，能量损失小，用于中排量轿车。第二节无级变速器 液力变矩器式。液力变矩器式无级变速器起步转矩大，坡道起步性能好，驾驶容易，蠕动性能好(靠液力传动进出车库)，而且能减轻因发动机转矩不均匀
38、所引起的振动和冲击。2.无级变速器的优、缺点(1)无级变速器的优点CVT的速比是连续变化的，在各种行驶工况下都能选择最佳的速比，其动力性、燃油经济性和排放与AT相比较可以改善5，发动机始终工作在最佳转速内。提高燃油经济性和排放性能。无级变速器能在相当宽的范围内实现无级变速，可获得传动系统与发动机工况的最佳匹配，从而提高了整车的燃油经济性，降低了排放。提高动力性能。无级变速器能够获得较大的传动比，其动力性能明显优于机械变速器和自动变速器。第二节无级变速器 改善驾驶舒适性能。无级变速器因其速比连续变化的特性可使换档平滑，因此实现了手动变速器的快速反应和自动变速器的舒适性的双优点。采用金属链条传递动
39、力，解决了老式无级变速器橡胶效应和离合器打滑性等问题。(2)无级变速器的缺点 金属带结构形状和参数还要不断改进和完善，传递转矩的能力仍需要进一步提高。第二节无级变速器 变速过程中，金属带的轴向偏移会造成主、从动带轮的中心平面不在同一平面上，这会使金属带在运转过程中发生扭曲，在带轮的输入端和输出端造成冲击，使噪声增大、传动不平稳，金属带的使用寿命急剧下降。目前，采用对与金属带相接触的带轮的锥面形状进行修正设计法，但最好的解决方法是使主、从动带轮向两侧对称轴向移动，使两带轮的中心平面不产生偏移。使用过程中还有不够理想的地方，例如起步和低速行驶时会有种无级变速器独特的滞涩、不圆滑的感觉；在紧急停车后
40、再起步时，偶尔会发生低速无法起步的现象。控制系统也存在问题，包括变速控制、传动带夹紧力控制和起步控制等。二、无级变速器的基本工作原理、组成及控制原理第二节无级变速器1.无级变速器的基本工作原理图3-60无级变速工作原理a)低速档b)高速档第二节无级变速器图3-61V形带的结构2.无级变速器的组成及控制原理第二节无级变速器(1)机械传动系统 机械传动系统的组成。机械传动系统的组成如图3-62所示。动力传递路线。图3-62机械传动系统的组成第二节无级变速器图3-63P/N位动力传递路线简图第二节无级变速器图3-65倒档动力传递路线简图(2)液压控制系统第二节无级变速器 液压控制系统的组成。液压控制
41、系统由主调压阀、液压泵、控制阀、手动阀以及油道等组成。液压泵用螺栓固定在主阀上，主调压阀则用螺栓固定在箱壳上；控制阀位于箱体外部，油道定位在主调压阀上，并与控制阀、主调压阀以及内部液压回路相连；手动阀定位在中间壳体上。带轮和离合器分别由各自的供油管供油，倒档制动器由内部液压回路供油。液压控制系统的工作原理。发动机运转时，液压泵开始运转，液压油被泵入液压回路。从液压泵排出的油液流至主调压阀，形成PH压力，然后传至带轮控制阀，最终传至带轮。PCM操纵电磁阀进行液压控制，实现带轮传动比变换以及起步离合器的接合。液压流程如图3-66所示，液压油端口说明见表3-9。第二节无级变速器图3-66液压流程第二
42、节无级变速器表3-9液压油端口说明(3)电子控制系统第二节无级变速器 电子控制系统的功能。CVT的电子控制系统由传感器、动力系统控制模块(PCM)和电磁阀组成。PCM接收来自传感器、开关以及其他控制装置的输入信号，经过数据处理后，输出用于发动机控制系统和无级变速控制系统的信号。无级变速控制系统包括换档控制带轮压力控制、7速模式控制(国外版车型)、起步离合器压力控制、倒档锁止控制以及存储在PCM内的坡道逻辑控制。PCM操纵电磁阀对带轮传动比的变换进行控制。CVT的电子控制系统如图3-67所示。图3-67CVT的电子控制系统第二节无级变速器图3-68CVT的闭环控制 CVT的控制方法。第二节无级变
43、速器CVT以发动机的输入转速作为反馈信号，以节气门开度等作为控制输入信号控制V形带轮的压力，实现传动比的闭环控制，如图3-68所示。驾驶人的意图通过节气门开度及变速杆位置输入到电子控制系统，并可以选择动力型或经济型的最佳换档规律。根据发动机的转速和转矩，确定施加到主、从动带轮上的压力，并由发动机转速(相应于主动带轮转速)构成转速反馈闭环控制，根据转速的偏差信号，决定升档或降档变速，并输出控制信号至电液比例控制阀，控制作用在两个运转带轮上的伺服油缸的压力。换档控制和带轮压力控制。PCM将实际行驶条件与存储的行驶条件进行比较，以便进行换档控制，并根据传感器、开关等传来的信号即时确定一个主、从动带轮的传动比，如图3-69所示。第二节无级变速器图3-69带轮压力控制第二节无级变速器图3-70起步离合器压力控制本 章 小 结第二节无级变速器复习思考题1.介绍电控自动变速器的组成和类型。2.叙述电控自动变速器的工作原理。3.介绍电控自动变速器的性能检验方法。4.介绍无级变速器的类型和优、缺点。5.简述无级变速器的组成。6.叙述无级变速器的控制原理。
