1、模块七 自动变速器之控制系统 自动变速器液压控制系统有两种操纵方式一种 是全液压操纵方式，另一种是电子控制液压操纵方式。两种不同操纵方式的液压控制系统框图如图7-1、7-2所示。在全液压操纵方式的液压控制系统中，车速和节气门开度信号被转换为液压信号。这个液压信号在液压控制系统中，经过处理后被直接执行。而电子控制液压操纵方式的液压控制系统中，车速和节气门开度信号先被转换为电信号。这个电信号在电子控制系统中经过处理后，再传递给液压控制系统去执行。这就是两者的差别。图7-1 全液压操纵方式图7-2 电子控制液压操纵方式 7.1液压控制系统 7.1.1液压控制系统的基本组成 1.动力源：油泵（液压泵）
2、2.执行机构：离合器、制动器、单向离合器 3.控制机构：阀体、各种阀（调压阀、手控阀、换档阀、速控阀、节气门阀、强制降档阀、蓄能器）自动变速器液压式控制系统组成如图7-3所示。图7-3 自动变速器液压式控制系统组成7.1.2液压式控制系统的工作原理油泵将ATF从自动变速器油底壳中泵出来、加压，并经过主调压阀的调压，形成具有一定压力的ATF，一般称为主油压（或管道压力）。主油压作用在节气门阀和速控阀上，分别产生与节气门开度和车速成正比的节气门油压和速控油压。节气门油压和速控油压作用在换挡阀的上，以控制换挡阀的动作。节气门油压和速控油压还要反馈给主调压阀，以根据节气门的开度和车速调节主油压。主油压
3、经过手动阀后作用在各换挡阀上，换挡阀的动作切换油道，使经过手动阀的主油压作用到不同的换档执行元件（离合器、制动器）以得到不同的档位。主油压还作用到副调压阀上，并把ATF油分别送到油冷却器进行冷却、送到机械变速器相应元件处进行润滑和送到液力变矩器作为液力变矩器的工作介质。液压控制系统的基本原理简化如图7-4所示。图7-4 液压控制系统的基本原理 液控系统由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。动力源是被液力变矩器泵轮驱动的油泵，它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换挡外，还给液力变矩器提供油液进行冷却补偿，向行星齿轮机构提供油液进行润滑。执行机构包括离合器、制动器及液压缸。控制机构包括主油
4、路调压装置、换挡信号装置、换挡阀和缓冲安全装置、变矩器控制装置。7.1.3油泵 油泵通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。油泵的作用是将液压油送至液力变矩器，润滑行星齿轮机构，并为液压控制系统提供运作压力。常见的自动变速器油泵有：内啮合齿轮泵、摆线转子泵、叶片泵三种，如图7-5所示。图7-5 自动变速器常见油泵结构 一、内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵是自动变速器中应用最多的一种油泵。内啮合齿轮泵主要由外齿齿轮、内齿齿轮、月牙形隔板，泵壳、泵盖等组成。月牙隔板的作用是将小齿轮和内齿轮之间的工作腔分隔为吸油腔和压油腔，使彼此不通；泵壳上有进油口和出油口。如图7-6所示。图7-6 内啮合齿轮
5、泵 工作原理：如图7-7所示。发动机运转时，变矩器壳体后端的轴套带动主动齿轮和从动齿轮一起朝顺时针方向旋转。此时在吸油腔，由于主动齿轮和从动齿轮不断退出啮合，容积不断增加，以至于形成局部真空，将液压油从进油口吸入，且随着齿轮的旋转，齿间的液压油将带到压油腔；在压油腔，由于主动齿轮和从动齿轮不断进入啮合，容积不断减少，将液压油从出油口排出，这就是内啮合齿轮泵的泵油过程。图7-7 内啮合齿轮泵的结构、原理 二、摆线转子泵 摆线转子泵是一种特殊齿形的内啮合齿轮泵，由驱动轴、内转子、外转子、泵壳等组成。如图7-8所示。内转子为外齿轮，其齿廓曲线是外摆线；外转子为内齿轮，齿廓曲线是圆弧曲线。内外转子的旋
6、转中心不同，两者之间具有偏心距。通常自动变速器上所用的摆线转子泵内转子都是10个齿，而外转子比内转子多1个齿。图7-8 摆线转子泵的结构 三、叶片泵 叶片泵由定子、转子、叶片及壳体等组成，叶片泵有定量叶片泵和变量叶片泵两种。定量叶片泵如图7-9所示。定量叶片泵的转子由变矩器壳体后端的轴套带动，绕其中心旋转；定子是固定不动的，转子与定子不同心，两者之间有一定的偏心距。图7-9 定量叶片泵的结构 工作原理：当转子旋转时，叶片在离心力或叶片底部的液压油压力的作用下向外张开，紧靠在定子内表面上，并随着转子转动，在转子叶片槽内作往复运动。这样在每两个相邻叶片之间便形成密封的工作腔。如果转子向顺时针方向旋
7、转，在转子与定子中心连线的右半部的工作腔容积逐渐增大，以至于产生一定的真空，将液压油从进油口吸入；在中心连线左半部的工作腔容积逐渐减小，将液压油从出油口压出。定量叶片泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机的动力损失。变量叶片泵如图7-10所示。图7-10 变量叶片泵的结构 变量泵的排量可变，以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是:定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。工作原理：在油泵运转时，定子的位置有定子侧面
8、控制腔内来自油压调节阀的反馈油压来控制。当油泵转速较低时，泵油量较小，油压调节阀将反馈油压来控制。当油泵转速较低时，泵油量较小，油压调节阀将反馈油路关小，使反馈压力下降，定子在回位弹簧的作用下绕销轴向顺时针方向摆动一个角度，加大了定子与转子的偏心距，油泵的排量随之增大；当油泵转速升高时，泵油量增大，出油压力随着上升，推动油压调节阀将反馈油路开大，使控制腔内的反馈油压上升，在油压作用下，使定子在反馈油压的推动下绕销轴朝逆时针方向摆动，定子与转子的偏心距减小，油泵的排量也随之减小，使泵油量减少。直到出油压力降至原来的数值。变量泵的泵油量在发动机转速超过某一数值后就不再增加，保持在一个能满足油路压力
9、的水平上，从而减少了油泵在高速时的运转阻力，提高了汽车的燃油经济性。7.1.4主油路系统 自动变速器供油系统的油压调节装置是由主调压阀、副调压阀和安全阀等组成。主调压阀又称一次调节阀，由阀芯、阀体和调压弹簧组成，它的作用是根据车速和节气门开度的变化，自动调节各液压系统的油压，保证各液压系统工作稳定。其结构简图如图7-11所示。图7-11 主调压阀的结构简图图7-11 主调压阀的结构简图 其基本原理是根据车速（反比变化）、节气门开度（正比变化）及档位的变化（倒档油压最高）自动调节主油路油压，其主要依靠通过节流孔流到阀芯上端的油压与调压弹簧力相平衡来调节主油路油压。为了使主油路油压能满足自动变速器
10、不同工况的需要，主调压阀还具备下列功能：（1）发动机节气门开度较小时，自动变速器所传递的转矩较小，执行机构中的离合器、制动器不易打滑，主油路压力可以降低。而当发动机节气门开度较大时，因传递的转矩增大，为防止离合器、制动器打滑，主油路压力要升高。（2）汽车在低速挡行驶时，所传递的转矩较大，主油路压力要高。而在高速挡行驶时，自动变速器传递的转矩较小，可降低主油路油压，以减小油泵运转阻力。（3）倒挡的使用时间较少，为减小自动变速器尺寸，倒挡执行机构被做得较小，为避免出现打滑，在倒挡时需提高操纵油压。次调压阀又称二次调压阀，作用是调节液力变矩器油压和润滑油压。其结构如图7-12所示。图7-12 次调压
11、阀图7-12 次调压阀二次油压与节气门油压的变化成正比。7.1.5换挡信号装置 现在自动变速器上常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。以车速和节气门开度作为控制参数的系统称为双参数控制系统。车速和节气门开度的变化要转换成油液压力变化的信号，输入到控制系统，这种转换装置，称为信号发生器或传感器。液压信号装置就是将车速和节气门开度的变化转换成液压信号的装置。常见的有节气门调压阀（简称节气门阀）和速度调压阀（简称速度阀或调速阀）两种。一、节气门阀 节气门阀由节气门拉线控制，用来产生与节气门开度相对应的节气门油压。图7-13是一种机械式节气门阀的结构简图。它由柱塞、阀芯、弹簧和阀体等组成。图7-13
12、 机械作用式节气门调压阀结构简图图7-13 机械作用式节气门调压阀结构简图 其基本道理是依靠节气门阀的移动位置变化，改变进油口的大小，保证节气门油压与节气门的开度成正比。二、速控阀 速控阀主要由调速滑阀、重块、速控阀轴、弹簧等组成。其结构如图7-14所示。速控阀一般安装在自动变速器的输出轴上，与输出轴一起旋转，利用离心力来控制阀芯的位置，所以又称离心速控阀，其作用是输出一个与车速成正比的油压（速控油压），传给换挡阀，以便控制换挡图7-14 其基本道理是根据离心力来改变进油口的大小。7.1.6换挡阀组 一、手动阀 手动阀又称选挡阀，是一种手动控制的多路换向阀，位于控制系统的阀板总成中。驾驶员通过
13、选挡手柄，经机械传动机构移动阀芯，使自动变速器处于不同的挡位。其结构原理如图7-15所示。图7-15 手动阀的结构及工作原理图 图7-15 手动阀的结构及工作原理图中可以看出在阀体上有多条油道，一条进油道与主管路相通，其余为出油道，分别通往P/R/D/2和L位相应的滑阀或直接通往换挡执行元件。驾驶员通过操纵手柄拨动手动阀，当操纵手柄的位置不同，手动阀也随之移动至相应的位置，手动阀只改变液压油的路线，而不改变液压油的压力。二、换挡阀自动变速器的升挡和降挡完全由节气门阀产生的节气门油压和调速器产生的调速器油压的大小来控制。节气门阀由发动机油门拉索操纵，因此节气门油压取决于发动机油门的开度；调速器油
14、压取决于车速。有些自动变速器用主油路油压代替节气门油压，来控制换挡阀的工作，由于主油路油压在一定程度上也是随节气门开度增大而升高的，因此其控制原理是相同的。由于每个换挡阀只有两个位置，因此它只能控制相邻两个挡位的升挡和降挡过程。这样3挡自动变速器就应有两个换挡阀，分别用于控制1-2挡的升降挡和2-3挡的升降挡。4挡自动变速器则应有3个换挡阀，分别控制1-2挡、2-3挡、3-4挡的升降挡。换挡阀是弹簧液压作用式的方向控制阀，它有两个工作位置，可以实现升挡或降挡的自动变换。如图7-16所示。图7-16换挡阀工作原理图1-换挡阀；2-弹簧；3-主油路进油口；4-至低挡执行元件；5-至高挡执行元件；6
15、、7-泄油孔；P1-调速器油压；P-弹簧力7.1.7缓冲安全装置为防止自动变速器在换挡时出现冲击，装有许多起缓冲和安全作用的液压阀和减振器。这类装置统称为缓冲安全系统。自动变速器的换挡品质取决于执行机构各元件的工作性能。为了控制换挡品质，液压系统的控制机构设置了缓冲安全系统，较常见的有缓冲阀、蓄能器、单向节流阀等。一、缓冲阀 缓冲阀主要由滑阀、阀体和弹簧组成，如图7-17所示。经调速阀节流后的压力油流经油道c作用在滑阀左端面上，经节气门阀节流后的压力油作用在滑阀右端面上。在换挡时，主压力油经油道a进入滑阀的中间，同时也经节流孔4进入左端，并克服节气门调节油压的作用力和弹簧力使滑阀右移，使出油孔
16、b开度减小，节制和缓冲了换挡执行机构油压的升高。图7-17缓冲阀结构示意图 1-滑阀；2-阀体；3-弹簧；4-节流孔；a、c-主油压输入油道；b-执行机构油压输出油道；d-节气门调节压力输入油道图7-17缓冲阀结构示意图 1-滑阀；2-阀体；3-弹簧；4-节流孔；a、c-主油压输入油道；b-执行机构油压输出油道；二、蓄能器 蓄能器也称为蓄压器或储能器，一般由活塞和弹簧组成。它与离合器或制动器并联安装。压力油进入离合器或制动器活塞工作腔的同时也进入蓄能器，将蓄能器活塞压下，减缓了工作腔压力的迅速增长，防止离合器片或制动器片快速接合时引起的冲击。如图7-18所示。图7-18蓄能器工作原理1-进油口
17、；2-弹簧；3-活塞B；4-活塞A图7-18蓄能器工作原理1-进油口；2-弹簧；3-活塞B；4-活塞A 三、单向节流阀 单向节流阀安装在换挡阀与执行元件之间，它只对流向换挡执行元件的液压油起节流作用。其作用是：在换挡执行元件接合时，通过节流减缓油压增大的速率，以减少换挡冲击；在换挡执行元件分离时，单向节流阀对换挡执行元件的泄油不起节流作用，以加快泄油过程，是换挡执行元件迅速分离。单向节流阀有弹簧式，如图7-19所示。和球阀节流孔式，如图7-20所示。图7-19弹簧式单向节流阀（a）起节流作用时；（b）不起节流作用时1-换挡执行元件；2-节流孔；3-弹簧图7-20球阀式单向节流阀（a）起节流作用
18、时；（b）不起节流作用时图7-20球阀式单向节流阀（a）起节流作用时；（b）不起节流作用时 7.1.8液力变矩器控制装置 变矩器控制装置的作用有两个：一是为变矩器提供具有一定压力的液压油，同时将变矩器内受热后的液压油送至散热器冷却，并让一部分冷却后的液压油流回到齿轮变速器，对齿轮变速器中的轴承和齿轮进行润滑；二是控制变矩器中锁止离合器（如果有的话）的工作。变矩器控制装置由变矩器压力调节阀、泄压阀、回油阀、锁止信号阀、锁止继动阀和相应的油路组成。一、变矩器压力调节阀 变矩器压力调节阀的作用是将主油路压力油减压后送入变矩器，使变矩器内的液压油的压力保持在（196490）kPa。许多车型自动变速器将
19、变矩器压力调节阀和主油路压力调节阀合并为一阀，该阀让调节后的主油路压力油再次减压后进入变矩器。变矩器内受热后的液压油经变矩器出油道被送至自动变速器外部的液压油散热器，冷却后的液压油被送至齿轮变速器中，用于润滑行星齿轮及各部分的轴承。有些变矩器控制装置在变矩器进油道上设置了一个限压阀。当进入变矩器的液压油压过高时，限压阀开启，让部分液压油泄回到油底壳，以防止变矩器中的油压过高而导致油封漏油。另外，在变矩器的出油道上常设有一个回油阀，它只有在变矩器内的油压高于一定值时才打开，让受热后的液压油进入液压油散热器。该阀不但可以防止变矩器内的油压过低而影响动力传递，而且可以降低液压油散热器内的油压，使之低
20、于196kPa，以防止油压过高造成耐压能力较低的散热器及油管漏油或破裂。二、锁止信号阀和锁止继动阀变矩器内锁止离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀一同控制的（如图7-21所示）。锁止信号阀上方作用着调速器压力。当车速较低时，调速器压力也较低，锁止信号阀在弹簧的作用下保持在图中上方位置，将通往锁止继动阀主油路切断，从而使锁止继动阀在上方弹簧弹力及主油路油压的作用下保持在图中下方位置，让变矩器中锁止离合器压盘左侧的油腔与来自变矩器压力调节阀的进油道相通。此时锁止离合器处于分离状态，发动机动力完全由液力来传递，见图7-21（a）。当汽车以超速挡行驶，且车速及相应的调速器油压升高到一定数值时，锁止信
21、号阀在调速器压力的作用下被推至下方位置，使来自超速挡油路的主油路压力油进入锁止继动阀下端，锁止继动阀在下方主油路油压的作用下上升，让锁止离合器左侧的油腔与泄油口相通，使锁止离合器结合，发动机动力经锁止离合器直接传至涡轮输出，如图7-21（b）所示。图7-21 锁止信号阀和锁止继动阀1-锁止信号阀 2-锁止继动阀 3-变矩器壳 4-锁止离合器5-涡轮 6-泵轮 A-来自调速器 B、D-来自超速挡油路C-来自变矩器阀 D-来自主油路 E-泄油口 F-至油底壳7.2自动变速器的液压控制系统检修7.2.1油泵的检修 一、损坏形式及原因：油泵齿轮或叶片折断。其原因是有异物进入，疲劳断裂，装配时受伤或材料
22、质量差。泵壳裂纹。其原因与相同。转子的定位套摩损。转子的定位套直接与变矩器壳体连接在一起，如出现滑移，就不能带动转子工作，油泵也就不能工作。其原因一般是使用时间长而摩损。叶片泵回位弹簧折断或弹性不足。其原因是疲劳断裂，装配时受伤或材质太差。油泵传动轴损坏。其损坏原因与相同。叶片泵叶片发卡。其原因是叶片与转子配合间隙过小、油质过脏等。油泵摩损。观察摩损表面是否平整，若不平，则可能是油中有杂质造成的；若摩损表面平整，则其原因是自然磨损。油泵泄漏。其原因是密封垫或密封圈破损造成的。二、检查油泵总成的间隙：从动轮与泵体之间的间隙：0.07-0.15mm，max:0.3mm，在测量时使用侧隙规，检测方法
23、如图7-22所示。图7-22 从动轮与泵体之间的间隙 从动轮齿顶与月牙板之间的间隙：0.11-0.14mm，max:0.3mm，测量方法如图7-23所示。图7-22 从动轮齿顶与月牙板之间的间隙 主动轮与从动轮的侧隙：0.02-0.05mm，max:0.3mm，测量方法如图7-23所示。如果不正常，换总成。图7-23 主动轮与从动轮的侧隙 三、油泵使用注意事项：发动机不工作，油泵不转，自动变速器无油压，即使在D位和R位，也不能靠推车起动发动机。长距离拖车时，由于齿轮系统无润滑油，磨损会加剧，因此要求车速慢、距离短。如丰田，30km/h，80km；奔驰，50km/h，50km.7.2.2自动变速
24、器控制阀的维修 典型自动变速器（01M）阀体分解图如图7-24所示。图7-24 01M阀体分解图图7-24 01M阀体分解图一、常见损坏形式及原因 阀体柱塞卡滞或拉伤。原因是油中有杂质。弹簧长度变化或折断。原因是弹簧疲劳或受伤等。阀体内的单向球阀滚珠与阀座密封不严。原因有滚珠摩损；阀座摩损。可将滚珠放在阀座上，用手电筒座的另一面照射，检查滚珠与阀座的透光性。这种情况是因摩损、油中有杂质等原因造成。滤网堵塞。原因是油中有杂质。泄油孔堵塞。原因是油中有杂质。油路泄漏。原因是螺栓扭矩不足，螺栓滑丝或阀板变形。阀体铸伯有砂眼。原因是配件质量差。油道之间有腐蚀、变形处。原因是腐蚀或维修时将油道损伤。二、
25、阀体的分解自动变速器液压控制系统都安装在阀体上，是自动变速器最精密的部件之一，其性能的好坏直接影响自动变速器的换档规律。在拆解自动变速器时，不一定都要拆解阀体，只有在判断是阀体故障时才对阀体进行拆检，以免无谓拆解造成装配精度的破坏。不论是液控自动变速器还是电控自动变速器，其阀体的检修方法是基本相同的。阀体在分解时应特别小心，不能丢失或分散小的节流阀、溢流阀、伺服阀和有关的小弹簧。按图7-25所示的顺序拆卸阀体上的手动阀阀芯和电磁阀等部件。图7-25 自动变速器阀体的分解注意：松开上下阀体之间的固定螺栓后，将上下阀体分开时，在拿起上阀体时为了防止钢球掉落，应将上下阀体之间的隔板和上阀体一起拿起。
26、如图7-26所示。图7-26 上下阀体的分解 按图7-27所示，有顺序的拆除上阀体中的控制阀图7-27 上阀体的分解按图7-28所示，有顺序的拆除下阀体中的控制阀。图7-28 下阀体的分解图7-28 下阀体的分解 7.3电子控制系统 电子控制自动变速器采用电液式控制系统，其控制系统由电子控制系统和液压阀控制系统两大部分组成，即由电子元件控制液压元件动作，来完成自动变速器的控制。也就是利用小能量、小流量的电控元件（电磁阀）促使大能量、大流量的液控元件（液压换挡滑阀及制动器B、离合器C）起作用，完成档位油路的转换。使前一个档位的离合器或制动器中的油压快速卸掉而分离；又使另一个档位的离合器或制动器快
27、速充油而结合，转换时间仅为12s。液压换挡滑阀实为液压继动器，这是自动化控制的基本规律。自动变速器电子控制系统的组成如图7-29所示。图7-29 自动变速器电子控制系统的组成 7.3.1电控系统的原理 电控系统由ECT-ECU、换挡电磁阀A/B/C，变矩器锁止电磁阀TCC、PWM和10个控制信号等电控元件（传感器信号和各种开关信号）。电子控制系统的工作过程简图如图7-30所示。图7-30 电子控制系统工作过程示意图 一、信号的产生 节气门开度信号、车速信号、油温信号、油压信号等通过传感器反馈给电脑，以及各种控制开关信号传给电脑（ECU）。二、信号的处理 电脑（ECU）接收信号，按预定的程序处理
28、后发出控制指令，使执行元件电磁阀动作。三、指令的执行 根据电脑发出的指令，电磁阀开启或关闭，相应地接通或切断回油油路。当回油路被切断时，油压作用于换挡阀或锁止阀，控制换挡时刻和锁止时刻 电子控制装置由各种传感器、控制开关、微电脑（ECU）及执行元件等组成。ECU是控制系统的核心，它根据各种传感器测得的信号，以及各种控制开关传来的当前状态信号，进行分析和比较，然后调用内部固化的控制程序发出换挡指令，操纵各种电磁阀，然后通过电磁阀的通断来控制液力执行元件的动作，从而实现对自动变速器的控制。7.3.2自动变速器电脑的控制内容 一、换挡正时控制 自动变速器电脑接收到TPS、VSS、SP的换档点设定值的
29、信号，即通过换挡电磁阀A、B的导通和截止，促使液压换挡阀位移，转换油路，完成四个档位的升降变化。其自动换挡符合一定的规律。如图7-31所示。图7-31 自动换挡图 实线表示汽车加速时的升挡规律 虚线表示汽车减速时的降挡规律 自动换挡控制过程如图7-32所示。图7-32 自动换挡控制方框图二、超速档控制当冷却液温度在60度以上时，道路条件良好，车速在70K/h以上，将超速档开关打开，才能进入超速档，起保护作用。三、锁止离合器控制 电子控制自动变速器的变矩器中的锁止离合器的工作是由电脑控制的。电脑按照设定的控制程序，通过一个电磁阀（称为锁止电磁阀）来控制锁止离合器的结合或分离。正确的锁止离合器控制
30、程序应当是既能满足自动变速器的工作要求，保证汽车的行驶能力，又能最大限度地降低燃油消耗。自动变速器在各种工作条件下的最佳锁止离合器控制程序被事先储存在电脑的存储器内。电脑根据变速器的挡位、控制模式等工作条件从存储器内选择出相应的锁止控制程序，再将车速、节气门开度与锁止控制程序进行比较。当车速足够高，且其它各种因素均满足锁止条件时，电脑即向锁止电磁阀输出电信号，使锁止离合器结合，实现变矩器的锁止。电脑在对锁止离合器进行控制时，还要根据自动变速器的工作条件，在下述一些特殊工况下禁止锁止离合器结合，以保证汽车的行驶性能。这些禁止锁止离合器结合的条件有：液压油温度低于60；车速低于140km/h，且怠
31、速开关接通。四、发动机制动控制 目前一些新型电子控制自动变速器的强制离合器或强制制动器的工作也是由电脑通过电磁阀控制的。电脑控照设定的发动机制动控制程序，在操纵手柄位置、车速、节气门开度等因素满足一定条件（如：操纵手柄位于前进低挡位置，且车速大于10km/h，节气门开度小于1/8）时，向强制离合器电磁阀或强制制动器电磁阀发出电信号，打开强制离合器或强制制动器的控制油路，使之结合或制动，让自动变速器具有反向传递动力的能力，在汽车滑行时以实现发动机制动。五、油路压力控制主油路调压阀来调节主油路油压。早期的电液式控制系统还保留了液力式控制系统中由节气门拉索控制的节气门阀，并让主油路调压阀的工作受控于
32、节气门阀产生的节气门油压，使主油路油压随着发动机负荷的增大而增加，以满足传递大扭矩时对离合器、制动器等换挡执行元件液压缸工作压力的需要。目前一些新型电子控制自动变速器的电流式控制系统则完全取消了由节气门拉索控制的节气门阀，它们的节气门油压由一个油压电磁阀来产生。油压电磁阀是一种脉冲线性式电磁阀，电脑根据节气门位置传感器测得的节气门开度，计算并控制送往油压电磁阀的脉冲信号的占空比，以改变油压电磁阀排油孔的开度，产生随节气门开度变化的油压（即节气门油压）。节气门开度越大，脉冲电信号的占空比越小，油压电磁阀的排油孔开度越小，节气门油压越大。这一节气门油压被反馈到主油路调压阀，作为主油路调压阀的控制压
33、力，使主油路调压阀随着节气门的开度的变化改变所调节的主油路油压的大小，以获得不同的发动机负荷下主油路油压的最佳值，并将驱动油泵的动力损失减少到最小。此外电脑还能根据挡位开关的信号，在操纵手柄处于倒挡位置时提高节气门油压，使倒挡时的主油路油压升高，以满足倒挡时对主油路油压的需要。六、自动模式选择控制 液力控制自动变速器和早期的电子控制自动变速器都设有模式开关，驾驶员可以通过这一开关来改变自动变速器的控制模式，选择经济模式、普通模式或动力模式。在不同的模式下，自动变速器的换挡规律有所不同，以满足不同的使用要求。电脑在进行自动模式选择控制时，主要参考换挡手柄的位置及加速踏板被踩下的速率，以判断驾驶员
34、的操作目的，自动选择控制模式。当操纵手柄位于前进低挡（S、L或2、1）时，电脑只选择动力模式。当操纵手柄位于前进挡（D）且加速踏板被踩下的速率较低时，电脑选择经济模式；当加速踏板被踩下的速率超过控制程序中所设定的速率时，电脑由经济模式转变为动力模式。在这种选择控制中，电脑将车速和节气门开度的组合划分为一定数量的区域，每个区域有不同节气门开启速率的程序值。当驾驶员踩加速踏板的速率大于汽车行驶车速和节气门开度对应区域的节气门开启速率程序值时，电脑即选择动力模式；反之，当踩下加速踏板的速率小于车速或节气门开度所对应区域的节气门开启速率程序值时，电脑即选择经济模式。这些区域中节气门开启速率程序值的分布
35、规律是：车速越低或节气门开度越大，其程序值越小，即越容易选择动力模式。在前进挡（D）中，电脑选择动力模式之后，一旦节气门开度低于1/8时，电脑即由动力模式转换为经济模式。七、改善换挡感觉的控制 随着电脑性能的不断提高，电子控制自动变速器控制系统的控制范围越来越广泛，控制功能也越来越多，可以采用多种方法来控制自动变速器的换挡过程，以改善换挡感觉，提高汽车的乘坐舒适性。目前常见的改善换挡感觉的控制功能有以下几种：换挡油压控制为了减少换挡冲击，达到改善换挡品质的目的，在升档或降档的瞬间，电脑控制油路压力阀适当降低主油路油压。也有一些自动变速器电子控制系统在换挡时通过调节蓄压器活塞的背压，以减缓离合器
36、液压缸内油压的升高速度，达到减少换挡冲的目的。减扭矩控制在自动变速器换挡的瞬间，发动机自动延迟点火提前角或减少喷油量，发动机输出扭矩暂时减少，这样能够有效减少换挡冲击和汽车加速度出现的波动，保证换挡平顺。N-D换挡控制该项控制是通过调整发动机的喷油量，将发动机的转速波动减缓至最小程度，以改善换挡质量。如果没有这种控制，当自动变速器换挡杆由N挡或P挡进入D挡或R挡时，发动机负荷增加，转速随之下降；反之，由D挡或R挡进入N挡或P挡时，发动机负荷减小，转速也将上升。八、使用输入轴转速传感器的控制 目前一些新型电子控制自动变速器设有输入轴转速传感器，电脑通过这一传感器可以检测出自动变速器输入轴的转速，
37、并由此计算出变矩器的传动比（即泵轮和涡轮的转速之比）以及发动机曲轴和自动变速器输入轴的转速差，从而使电脑更精确地控制自动变速器的工作。特别是电脑在进行换挡油路压力控制、减扭矩控制、锁止离合器控制时，利用这一参数进行计算，可使这些控制的持续时间更加精确，从而获得最佳的换挡感觉和乘座舒适性九、故障自诊断和失效保护功能电子控制自动变速器是在电子控制装置中电脑的控制下工作的。电脑根据各个传感器测得的有关信号，按预先设定的控制程序，通过向各个执行器发出相应的控制信号来控制自动变速器的工作。如果电子控制装置中的某个传感器出现的故障，不能向电脑输送信号，或某个执行元件损坏，不能完成电脑的控制指令，就会影响电
38、脑对自动变速器的控制，使自动变速器不能正常工作。为了及时地发现电子控制装置中的故障，并在出现故障时尽可能使自动变速器保持最基本的工作能力，以维持汽车行驶，便于汽车进厂维修。目前许多电子控制自动变速器的电子控制装置具有故障自诊断和失效保持功能。这种电子控制装置在电脑内设有专门的故障自诊断电路，它在汽车行驶过程中不停地监测自动变速器电子控制装置中所有传感器和部分执行器的工作。保护措施：在汽车行驶时，仪表盘上的自动变速器故障警告灯亮起，提醒驾驶员立即将汽车送至维修厂检修。将检测到的故障内容以故障代码的形式储存在电脑的存储器内。传感器出现故障时，电脑所采取的失效保护功能有：节气门位置传感器出现故障时，
39、电脑根据怠速开关的状态进行控制。车速传感器出现故障时，电脑不能进行自动换挡控制，此时自动变速器的挡位由操纵手柄的位置决定。执行器出现故障时，电脑所采取的失效保护功能有：换挡电磁阀出现故障时，不同的电脑有两种不同的失效保护功能。强制离合器或强制制动器电磁阀出现故障时，电脑停止电磁阀的工作，让强制离合器或强制制动器始终处于接合状态，这样汽车减速时总有发动机制动作用。锁止电磁阀出现故障时，电脑停止锁止离合器控制，使锁止离合器始终处于分离状态。油压电磁阀出现故障时，电脑停止锁止离合器控制，使油路压力保持为最大。7.3.3传感器 一、节气门位置传感器 节气门位置传感器一般安装在节气门体上，如图7-33所
40、示。用于检测节气门的开度，并将其转换成电信号送到电脑，用于控制换挡正时和锁止正时。图7-33 节气门位置传感器1-怠速开关滑动触点 2-线性电位计滑动触点 A-基准电压 B-节气门开度信号 C-怠速信号 D接地 图为综合式节气门，包含一个怠速触点。注意：当节气门位置传感器调整不当时，会影响变速器的换档点。如电压值偏高，则升档点滞后，电压值偏低，则升档点提前。这都会影响变速器的正常工作。节气门信号一般先送到发动机电脑，通过发动机电脑送给变速器电脑，也有从节气门位置传感器直接送到变速器电脑的情况，如三菱车型。二、车速传感器 车速传感器也称为变速器输出轴转速传感器，它安装在自动变速器输出轴附近，如图
41、7-34所示。图7-34 车速传感器1-输出轴 2-停车锁止齿轮 3-车速传感器图7-34 车速传感器1-输出轴 2-停车锁止齿轮 3-车速传感器 车速传感器用于检测变速器输出轴的转速，电控单元根据车速传感器的信号计算出车速，作为其换挡的依据。常用的车速传感器油磁感应式、霍尔式和舌簧式等。磁感应式车速传感器的原理如图7-35所示。图7-35 车速传感器工作原理示意图 当车速传感器出现问题时，自动变速器会出现换挡正时方面的问题，变速器电脑会存储故障信息，并通过报警灯的闪烁提示驾驶员当前处于不正常的行驶状态。三、输入轴转速传感器 输入轴转速传感器的结构、原理与车速传感器相同。它安装在行星齿轮变速器
42、的输入轴或输入轴连接的离合器鼓附近的壳体上，如图7-36所示。图7-36 输入轴转速传感器1-行星齿轮变速器输入轴 2-输入轴转速传感器 输入轴转速传感器用于检测输入轴转速，并将信号送入电脑，使电脑更精确的控制换挡过程。此外，电脑还将该信号和来自发动机控制系统的发动机转速信号进行比较，计算出变矩器的传动比，以优化锁止离合器的控制过程，减小换挡冲击，改善汽车的行驶平顺性。四、ATF油温度传感器 液压油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的阀板上，用于检测自动变速器的液压油的温度，以作为电脑进行换挡控制、油压控制和锁止离合器控制的依据。液压油温度传感器内部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度电阻系数
43、。温度越高，电阻越低，电脑根据其电阻的变化测出自动变速器的液压油的温度。除了上述各种传感器之外，自动变速器的控制系统还将发动机控制系统中的一些信号，如发动机转速信号、发动机水温信号、大气压力信号、进气温度信号等，作为控制自动变速器的参考信号。7.3.4控制开关一、空挡起动开关空挡启动开关也称P/N开关，大众车系将驻车/空挡启动开关与其他功能开关组合称为多功能开关，它位于自动变速器壳体上，由换挡操作手柄控制，与手控阀操纵销轴联动。其作用：感知变速杆的位置并将此状态信号送给自动变速器电脑；R位时接通倒车灯；P/N位置时可以启动发动机，其它档位不能启动发动机。驻车空挡开关内有多组开关触点。其检测方法
44、为：用举升器将汽车升起。拆下连接在自动变速器手动阀摇臂和操纵手柄之间的连杆。拔下挡位开关的线束插头。将手动阀摇臂拨至各个挡位，同时用万用表测量挡位开关线束插座内各插孔之间的导通情况。将测量结果与标准值进行比较（表7.1）。如有不符，应重新调整挡位开关。表7.1凌志400档位开关检测标准 7.3.5执行元件 电子控制装置中的执行器是各种电磁阀。常见的有开关式电磁阀和脉冲线性式电磁阀两种。一、开关式电磁阀 开关式电磁阀的作用是开启或关闭液压油路，通常用于控制换挡阀及变矩器锁止控制阀的工作。开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、回位弹簧、阀芯和阀球所组成。如图7-37所示。图7-37 开关式电磁阀1-电脑
45、2-电磁线圈 3-衔铁和阀芯 4-阀球 5-泄油孔 6-主油道 7-控制油道 二、脉冲式电磁阀 通常用来控制油路中的油压。其结构原理如图7-38所示。图7-38 脉冲电磁阀 1-电脑 2-电磁线圈 3-衔铁和阀芯 4-滑阀 5-滤网 6-主油道 7-泄油孔 8-控制油道。脉冲式电磁阀一般安装在主油路或蓄压器背压油路上，用来控制油路中的油压，自动变速器电脑以占空比的方式给其发出控制信号，控制油压以折线关系升压变化，即“始而快、中而慢、后而快”的变化规律，减小换挡冲击。为此有些车型甚至可以省掉蓄压器（如三菱车系等自动变速器）。7.3.6电控自动变速器检修 一、电控自动变速器故障诊断的准备工作 1）
46、、故障征兆的确认 2）、读取故障代码 3）、查看故障诊断表 二、电控自动变速器故障检修的原则 1）、分清故障引起的部位和性质 2）、坚持先简后难、由表及里的原则 3）、利用各检验项目为查找故障提供线索 4）、利用自诊断功能 5）、利用维修资料 6）、拆检 三、电控自动变速器的检修程序首先要清楚：电控自动变速器的检修一般包括故障诊断和故障维修两部分。电控自动变速器故障的诊断步骤（如图7-39所示）：首先要排除由于液位不当、油质不佳、联动机构及发动机本身等的“状态”不佳和漏油等引起的自动变速器故障，所以故障诊断的第一步往往是自动变速器的基础检验。要区分故障是电子控制系统引起的，还是由机械系统和液压
47、控制系统引起的，可以通过电控自动变速器的手动换挡试验来鉴别。机械系统和液压控制系统故障的区别要通过机械试验（即液压试验、失速试验、时间滞后试验、变矩器试验、道路试验等）来进行。最后，对不同系统的故障采用不同的诊断方法，确定故障的具体部位诊断方法。图7-39 电控自动变速器故障诊断流程图四、自动变速器手动换挡试验手动换挡试验操作与分析在读去故障代码和完成自动变速器基础检查与初步判断之后，才能利用手动换挡试验进行辅助判断。如果在断开电磁阀线束后，各挡位均在设定的挡位正常传动，无打滑、阻滞等现象，则说明变速器内部机械部分基本正常，故障可能因电子控制系统引起。如果有一个挡位不正常，或工作时动力不正常，
48、则说明故障可能是液压控制系统与机械系统引起的，应进行机械试验。脱开电子控制自动变速器的所有换挡电磁阀线束插头。启动发动机，将换挡手柄置于不同挡位，然后做道路试验（也可将驱动轮悬空进行试验）。观察发动机转速与车速的对应关系，从而判断变速器所处的挡位。若换挡手柄所处不同挡位时，车速与表6-1中对应的挡位一致时，说明自动变速器的机械系统（阀板、换挡执行元件）基本工作正常。否则机械系统存在着故障。试验结束后，将所有换挡电磁阀线束插头接好。清除电脑中的故障代码，防止因脱开换挡电磁阀线束接头而产生的故障码保存在电子控制系统中，从而影响系统的正常工作。自动变速器不同档位时发动机转速与车速关系如表7.2所示。
49、表7.2 自动变速器不同档位时发动机转速与车速关系表7.2 自动变速器不同档位时发动机转速与车速关系五、电液式控制系统主要零部件的检修 电控自动变速器上的电器元件主要有传感器、电磁阀和各种开关，对其进行检测方法有多种，其中电阻值和电压的检测是常用的两种方法。电阻值的检测是利用电表中的电阻挡进行电阻的测试来检查电路的完整性和连续性。如电路完整，则电表就会显示低电阻；如电路断开，则电阻读数就很大，甚至无穷大（无穷大说明在两个测量点处电路不连续即断开）。检测元件前必须先断开电源。如电路中有电源工作时，若将电表与之相连，过高的电源输出会将电表烧坏。电压的检测是利用电表的电压挡进行电压的测量，包括电源、
50、负载、负载和电路之间的电压。电压不合适时，电路和部件的工作就会不正常，电流流过时电压就会下降。检测电压降或电压，必须先接通电路，否则无法检测。上述各传感器的检测在教材电控发动机中已经有了详细介绍，在此不再叙述。六、电液式控制系统电脑及其控制电路检修电脑及其控制电路的故障可以用该车型的电脑检测仪或通用于各种汽车电脑解码器来检测。如果不具备电脑检测仪或电脑解码器，或被检修车型自动变速器的电脑不能采用电脑检测仪来检测，也可以采用另一种检测方法，即通过测量电脑线束插头内各接脚的工作电压来判断电脑及其控制电路工作是否正常。用这种方法检测电脑及控制电路的故障，必须以被测车型的详细维修技术资料为依据。在检测
