1、汽車自動變速器構造與維修 主編 趙海波 張濤6.3變速器換檔及發動機節氣門開度的控制6.3.1變速器換檔的自動控制6.3.2發動機節氣門開度的自動控制6.4電子控制單元6.4.1電子控制單元的組成及特點6.4.2控制功能及原理6.5特殊控制單元6.5.1坡道輔助起步裝置6.5.2電控式應急系統6.5.3機械式應急系統5.1電子控制自動變速器與液壓控制自動變速器的比較1.增進駕駛性能2.降低油耗3.改善維護性能5.1電子控制自動變速器與液壓控制自動變速器的比較圖5-1電子控制自動變速器與液壓控制自動變速器的異同5.1電子控制自動變速器與液壓控制自動變速器的比較圖5-2液力控制自動變速器控制原理示

2、意圖5.1電子控制自動變速器與液壓控制自動變速器的比較圖5-3電子控制自動變速器控制原理示意圖1.增進駕駛性能2.降低油耗3.改善維護性能5.2電液式自動變速器控制系統及其工作原理5.2.1電子控制系統及組成1.輸入裝置2.控制裝置3.執行裝置5.2.1電子控制系統及組成圖5-4電子控制系統的組成5.2.1電子控制系統及組成圖5-5電子控制自動變速器組成部件1.輸入裝置2.控制裝置3.執行裝置5.2.2輸入裝置及功能1.節氣門位置傳感器2.車速傳感器3.冷卻液溫度傳感器4.自動變速器油溫度傳感器5.發動機轉速傳感器6.輸入軸、輸出軸轉速傳感器7.檔位開關8.制動燈開關9.模式開關1.節氣門位置

3、傳感器2.車速傳感器圖5-6線性可變電阻型節氣門位置傳感器的結構2.車速傳感器圖5-7線性可變電阻型車速傳感器的結構3.冷卻液溫度傳感器圖5-8冷卻液溫度傳感器4.自動變速器油溫度傳感器5.發動機轉速傳感器圖5-9發動機轉速傳感器6.輸入軸、輸出軸轉速傳感器7.檔位開關圖5-11檔位開關7.檔位開關圖5-11檔位開關8.制動燈開關9.模式開關1)經濟模式(Economy)。2)動力模式(Power)。3)普通模式(Normal)。4)手動模式(Manual)。5)雪地模式(Snow)。9.模式開關圖5-12安裝在變速桿旁的模式開關1)經濟模式(Economy)。2)動力模式(Power)。3)

4、普通模式(Normal)。4)手動模式(Manual)。5)雪地模式(Snow)。5.2.3控制裝置及內容1.換檔時機控制2.變速器鎖止控制3.主油路油壓控制4.換檔品質控制5.發動機制動控制6.故障自診斷和失效保護5.2.3控制裝置及內容圖5-13變速器電控系統中電腦與各種傳感器、執行器的連接1.換檔時機控制圖5-14自動換檔控制原理框圖1.換檔時機控制圖5-15換檔時機的控制過程1.換檔時機控制圖5-16自動變速器在D位時的換檔規律2.變速器鎖止控制1)冷卻液溫度65以上，變速器油溫20以上。2)無制動信號。3)車速在55km/h以上。4)節氣門開啟。5)檔位信號是D位。1)冷卻液溫度65

5、以上，變速器油溫20以上。2)無制動信號。3)車速在55km/h以上。4)節氣門開啟。5)檔位信號是D位。3.主油路油壓控制4.換檔品質控制1)換檔油壓控制。2)減小轉矩控制。3)ND換檔控制。1)換檔油壓控制。2)減小轉矩控制。3)ND換檔控制。5.發動機制動控制6.故障自診斷和失效保護(1) 電磁閥電路失效保護的控制當No.1、No.2電磁閥正常時，在汽車行駛過程中，ECT ECU通過控制No.1和No.2電磁閥通電或斷電，即可控制換檔閥切換換檔元件油路。(2)車速傳感器電路失效保護的控制自動變速器中一般采用兩個(No.1和No.2)車速傳感器，No.1車速傳感器為備用傳感器。(1) 電磁

6、閥電路失效保護的控制當No.1、No.2電磁閥正常時，在汽車行駛過程中，ECT ECU通過控制No.1和No.2電磁閥通電或斷電，即可控制換檔閥切換換檔元件油路。表5-1ECT換檔電磁閥No.1、No.2失效保護功能表(2)車速傳感器電路失效保護的控制自動變速器中一般采用兩個(No.1和No.2)車速傳感器，No.1車速傳感器為備用傳感器。5.2.4執行裝置(電磁閥)1.開關式電磁閥2.脈沖式電磁閥5.2.4執行裝置(電磁閥)圖5-17開關式電磁閥1.開關式電磁閥2.脈沖式電磁閥圖5-18脈沖式電磁閥的結構與工作原理示意圖5.3電子控制系統的工作原理及回路分析1.換檔控制原理2.電液式自動變速

7、器控制閥及其工作原理3.雙行星排辛普森式自動變速器各檔油路分析1.電子控制自動變速器的控制系統由輸入裝置、控制裝置、執行裝置三部分組成。2.電液式自動變速器利用各種傳感器和開關獲得車輛速度和節氣門開度等信號，再將此類信號送至變速器ECU，ECU經過判斷，決定轉速比和換檔時機，實現自動換檔。3.電控液力自動變速器能對不同負荷和車速選擇最佳轉速比，所有換檔由變速器自動完成。4.與全液式自動變速器相比，電液式自動變速器有許多優點，并且可通過最優控制將其性能進一步提高。5.3電子控制系統的工作原理及回路分析5.電控自動變速器可利用微機存儲故障碼，從而有助于快速維修有故障的變速器部件。6.自動變速器的駕

8、駛模式一般有經濟模式、動力模式、普通模式、手動模式和雪地模式等。7.自動變速器電腦的控制功能包括：換檔時機控制、變速器鎖止控制、主油路油壓控制、換檔品質控制、發動機制動控制、故障自診斷和失效保護控制等。1.試述電子控制自動變速器的優點。2.電液式自動變速器電子控制系統包括哪三大部分？3.試述電子控制式自動變速器的換檔時機如何控制。4.電液式自動變速器控制裝置的功用有哪些？5.電液控制系統換檔閥的工作原理是什么？1.換檔控制原理圖5-19電子控制自動變速器換檔原理示意圖2.電液式自動變速器控制閥及其工作原理(1)換檔閥電液式控制系統換檔閥的工作完全由換檔電磁閥控制，其控制方式有兩種：一種是加壓控

9、制，即通過開啟或關閉換檔閥控制油路進油孔來控制換檔閥的工作；另一種是泄壓控制，即通過開啟或關閉換檔閥控制油路的泄油孔來控制換檔閥的工作。(2)鎖止離合器控制閥電控式自動變速器的鎖止電磁閥常采用開關式電磁閥。(1)換檔閥電液式控制系統換檔閥的工作完全由換檔電磁閥控制，其控制方式有兩種：一種是加壓控制，即通過開啟或關閉換檔閥控制油路進油孔來控制換檔閥的工作；另一種是泄壓控制，即通過開啟或關閉換檔閥控制油路的泄油孔來控制換檔閥的工作。圖5-20電液控制系統換檔閥的工作原理(2)鎖止離合器控制閥電控式自動變速器的鎖止電磁閥常采用開關式電磁閥。圖5-21電控系統鎖止離合器控制閥工作原理(開關式電磁閥)1

10、)接合狀態。2)分離狀態。3.雙行星排辛普森式自動變速器各檔油路分析(1)P位油路分析當變速桿在P位時，也就是駐車檔，這時因手動檔在P位，把來自油泵的油道關死，所以手動閥其他油道無油壓。(2)N位油路分析當變速桿在N位時，也就是空檔，車輛不能行駛。(3)D1檔油路分析當變速桿在D位時，汽車在D1位范圍內行駛時，工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及低速檔單向離合器。(4)D2檔油路分析當變速桿在D位，車速上升到D2檔范圍時，工作的執行組件有前進檔離合器、超速離合器、前進檔單向離合器及制動帶伺服裝置。3.雙行星排辛普森式自動變速器各檔油路分析(5)D3檔油路分析當變速桿在D

11、位，車速上升到D3檔范圍時，所工作的執行組件有高速離合器、前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及制動帶伺服裝置。(6)D4檔油路分析當變速桿在D位，超速檔開關處在ON狀態，車速上升到D4檔范圍時，所工作的執行組件有高速離合器、前進檔離合器、前進檔單向離合器、制動帶伺服裝置及鎖止離合器。(7)1位油路分析當變速桿在1位，汽車在1檔范圍行駛時，所工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及低速檔制動器。(8)2位油路分析當變速桿在2位，車速上升到2檔范圍時所工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及制動帶伺服器。3.雙行星排辛普森式自動變速器各檔油路分析(9

12、)3檔油路分析當變速桿在D位，超速檔開關處在OFF狀態，車速上升到3檔范圍時，電腦根據檔位開關信號、節氣門位置信號、車速信號以及模式開關信號等控制換檔電磁閥A不工作，換檔電磁閥B不工作，超越離合器電磁閥工作，以控制相應的換檔閥A和換檔閥B的動作狀態，切換油道改變油液的流動方向，使執行器中的前進檔離合器、超越檔離合器、高速離合器和制動帶伺服器工作，變速器升入3檔。(10)R位油路分析當變速桿在R位時，電腦根據檔位開關信號控制換檔電磁閥A工作，換檔電磁閥B工作，超越離合器油壓電磁閥和變矩器離合器油壓電磁閥不工作，而主油壓調壓電磁閥則始終工作，但此時它根據檔位信號控制主油壓升高，使倒檔油壓接近前進檔

13、油壓的2倍左右。(1)P位油路分析當變速桿在P位時，也就是駐車檔，這時因手動檔在P位，把來自油泵的油道關死，所以手動閥其他油道無油壓。(2)N位油路分析當變速桿在N位時，也就是空檔，車輛不能行駛。(3)D1檔油路分析當變速桿在D位時，汽車在D1位范圍內行駛時，工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及低速檔單向離合器。(4)D2檔油路分析當變速桿在D位，車速上升到D2檔范圍時，工作的執行組件有前進檔離合器、超速離合器、前進檔單向離合器及制動帶伺服裝置。(5)D3檔油路分析當變速桿在D位，車速上升到D3檔范圍時，所工作的執行組件有高速離合器、前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向

14、離合器及制動帶伺服裝置。(6)D4檔油路分析當變速桿在D位，超速檔開關處在ON狀態，車速上升到D4檔范圍時，所工作的執行組件有高速離合器、前進檔離合器、前進檔單向離合器、制動帶伺服裝置及鎖止離合器。(7)1位油路分析當變速桿在1位，汽車在1檔范圍行駛時，所工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及低速檔制動器。(8)2位油路分析當變速桿在2位，車速上升到2檔范圍時所工作的執行組件有前進檔離合器、超越離合器、前進檔單向離合器及制動帶伺服器。(9)3檔油路分析當變速桿在D位，超速檔開關處在OFF狀態，車速上升到3檔范圍時，電腦根據檔位開關信號、節氣門位置信號、車速信號以及模式開關

15、信號等控制換檔電磁閥A不工作，換檔電磁閥B不工作，超越離合器電磁閥工作，以控制相應的換檔閥A和換檔閥B的動作狀態，切換油道改變油液的流動方向，使執行器中的前進檔離合器、超越檔離合器、高速離合器和制動帶伺服器工作，變速器升入3檔。(10)R位油路分析當變速桿在R位時，電腦根據檔位開關信號控制換檔電磁閥A工作，換檔電磁閥B工作，超越離合器油壓電磁閥和變矩器離合器油壓電磁閥不工作，而主油壓調壓電磁閥則始終工作，但此時它根據檔位信號控制主油壓升高，使倒檔油壓接近前進檔油壓的2倍左右。1.電子控制自動變速器的控制系統由輸入裝置、控制裝置、執行裝置三部分組成。2.電液式自動變速器利用各種傳感器和開關獲得車

16、輛速度和節氣門開度等信號，再將此類信號送至變速器ECU，ECU經過判斷，決定轉速比和換檔時機，實現自動換檔。3.電控液力自動變速器能對不同負荷和車速選擇最佳轉速比，所有換檔由變速器自動完成。4.與全液式自動變速器相比，電液式自動變速器有許多優點，并且可通過最優控制將其性能進一步提高。5.電控自動變速器可利用微機存儲故障碼，從而有助于快速維修有故障的變速器部件。6.自動變速器的駕駛模式一般有經濟模式、動力模式、普通模式、手動模式和雪地模式等。7.自動變速器電腦的控制功能包括：換檔時機控制、變速器鎖止控制、主油路油壓控制、換檔品質控制、發動機制動控制、故障自診斷和失效保護控制等。1.試述電子控制自

17、動變速器的優點。2.電液式自動變速器電子控制系統包括哪三大部分？3.試述電子控制式自動變速器的換檔時機如何控制。4.電液式自動變速器控制裝置的功用有哪些？5.電液控制系統換檔閥的工作原理是什么？6.1概述1)需切斷動力換檔，但又沒有液力變矩器在起步、換檔過程中起緩沖和減振的作用。2)固定軸式變速器采用撥叉換檔比用液壓制動器和離合器換檔沖擊大。3)單、雙片干式離合器與濕式多片離合器相比，不允許長時間打滑，否則會燒壞摩擦片，因此對起步、換檔過程的控制要求更高。4)機械式自動變速器需在換檔時變化節氣門，而液力自動變速器是在定節氣門狀態下換檔。5)液力變矩器具有自動適應性，坡上起步很容易。1)需切斷動

18、力換檔，但又沒有液力變矩器在起步、換檔過程中起緩沖和減振的作用。2)固定軸式變速器采用撥叉換檔比用液壓制動器和離合器換檔沖擊大。3)單、雙片干式離合器與濕式多片離合器相比，不允許長時間打滑，否則會燒壞摩擦片，因此對起步、換檔過程的控制要求更高。4)機械式自動變速器需在換檔時變化節氣門，而液力自動變速器是在定節氣門狀態下換檔。5)液力變矩器具有自動適應性，坡上起步很容易。圖6-1機械式自動變速器原理框圖6.2離合器的自動控制6.2.1離合器最佳接合規律1.主要影響因素2.最佳接合規律1.主要影響因素(1)離合器接合行程(2)節氣門開度加速踏板的操縱反映了駕駛員的意圖，被用于控制離合器的接合速度。

19、(3)發動機轉速離合器接合時，發動機轉速ne會出現變化，接合的速度越快轉速的波動量越大。(4)檔位與車速由于變速器輸出轉矩的大小與檔位即傳動比成正比，低檔傳動比大，后備牽引力就大，從而使汽車的加速度也大，傳動系統可能產生的動載荷也越大。(5)坡度與載荷道路坡度和汽車載荷的增加，均會引起發動機轉速的峰值及輸出轉矩的明顯變化。(1)離合器接合行程圖6-2離合器接合行程與傳遞轉矩的關系1)零轉矩傳遞。(1)離合器接合行程2)轉矩傳遞急速增長。3)恒轉矩傳遞。(2)節氣門開度加速踏板的操縱反映了駕駛員的意圖，被用于控制離合器的接合速度。(3)發動機轉速離合器接合時，發動機轉速ne會出現變化，接合的速度

20、越快轉速的波動量越大。圖6-3離合器接合速度與檔位的關系(4)檔位與車速由于變速器輸出轉矩的大小與檔位即傳動比成正比，低檔傳動比大，后備牽引力就大，從而使汽車的加速度也大，傳動系統可能產生的動載荷也越大。(5)坡度與載荷道路坡度和汽車載荷的增加，均會引起發動機轉速的峰值及輸出轉矩的明顯變化。2.最佳接合規律6.2.2離合器的操縱機構1.電控離合器及作動器2.離合器控制回路6.2.2離合器的操縱機構圖6-4離合器閉環控制子系統1.電控離合器及作動器圖6-5液壓式離合器、作動器的位置及動作關系1.電控離合器及作動器圖6-6采用螺桿傳動的離合器作動器2.離合器控制回路圖6-7高速電磁開關閥結構1銜鐵

21、2線圈3固定鐵心4推桿5閥芯6閥套7彈簧6.3變速器換檔及發動機節氣門開度的控制6.3.1變速器換檔的自動控制圖6-8變速器閉環子系統6.3.1變速器換檔的自動控制圖6-9AMT的選檔和換檔作動器1選檔油缸2選檔缸柱塞桿3換檔柱塞桿與換檔撥頭的連接剖面4選換檔桿與選檔撥叉連接剖面5選檔油缸端蓋6檔位選擇器7差動式換檔油缸8換檔柱塞桿6.3.1變速器換檔的自動控制圖6-10選、換檔作動器結構及工作原理6.3.2發動機節氣門開度的自動控制1)必須有精確的位置控制。2)必須有良好的速度響應。3)在進程和回程運動中必須運行平穩，無振動沖擊。6.3.2發動機節氣門開度的自動控制圖6-11節氣門執行器及發

22、動機控制子系統6.3.2發動機節氣門開度的自動控制圖6-12電液驅動式節氣門執行器的組成結構1)必須有精確的位置控制。2)必須有良好的速度響應。3)在進程和回程運動中必須運行平穩，無振動沖擊。6.4電子控制單元6.4.1電子控制單元的組成及特點1)兩個多路轉換器可通過分時方法從觸點及時處理輸入數據。2)所有驅動電磁閥都能進行自我診斷。3)由顯示器根據微電腦發出的信息，顯示變速桿位置、檔位、巡航條件、失效報警、錯誤代碼等。4)主從單元之間有通信聯系，交換和傳遞信息。5)由電路保證，只有變速器在空檔位置時才能起動發動機。6.4.1電子控制單元的組成及特點表6-1機械式自動變速器中所用傳感器的形式和

23、主要功能1)兩個多路轉換器可通過分時方法從觸點及時處理輸入數據。2)所有驅動電磁閥都能進行自我診斷。3)由顯示器根據微電腦發出的信息，顯示變速桿位置、檔位、巡航條件、失效報警、錯誤代碼等。4)主從單元之間有通信聯系，交換和傳遞信息。5)由電路保證，只有變速器在空檔位置時才能起動發動機。圖6-13機械式自動變速器的電子控制單元5)由電路保證，只有變速器在空檔位置時才能起動發動機。圖6-14雙機控制單元框圖6.4.2控制功能及原理1.變速控制2.離合器控制3.發動機節氣門控制1.變速控制2.離合器控制3.發動機節氣門控制6.5特殊控制單元6.5.1坡道輔助起步裝置1)加速踏板放松。2)離合器分離。

24、3)制動踏板踩下。4)發動機正常運轉。5)變速桿置于前進位，變速器處1檔。1)離合器已進入接合狀態，開始傳遞驅動力。2)加速踏板被踩下，車速達3kmh以上。6.5.1坡道輔助起步裝置圖6-15坡道輔助起步裝置的組成1主油缸2HSA閥3壓力調整裝置4前、后、左、右制動器6.5.1坡道輔助起步裝置圖6-16HSA閥工作原理圖1)加速踏板放松。2)離合器分離。3)制動踏板踩下。4)發動機正常運轉。5)變速桿置于前進位，變速器處1檔。1)離合器已進入接合狀態，開始傳遞驅動力。2)加速踏板被踩下，車速達3kmh以上。6.5.2電控式應急系統1)兩個控制單元互相監測彼此的工作狀態是否正常。2)如果主單元出現的故障較嚴重，以致不能完成控制功能，指示燈亮，主機自動切換到應急系統工作，此時駕駛員可觀察運行是否正常；如工作仍不可靠，則通過換檔開關轉向應急系統位置，微