教学课件·汽车自动变速器结构原理与检修

1、项目一 自动变速器基本知识学习学习目标 了解自动变速器的分类掌握液力自动变速器的基本组成和原理了解自动变速器选档杆使用了解自动变速器典型故障的诊断与排除任务1 汽车自动变速器发展历程及趋势学习 任务2 自动变速器的类型及特点学习任务3 自动变速器的组成和型号学习任务4 如何驾驶装有自动变速器的汽车任务1 汽车自动变速器发展历程及趋势学习 现代轿车自动变速器的发展方向 1、电子控制全域锁止离合器及液力缓速装置 2、适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器 3、电子控制无级变速器(ECVT) 4、自动预选式换档系统 任务2自动变速器的类型及特点学习 一、 自动变速器的结构分类按驱动方式: 后驱

2、动自动变速器、前驱动自动变速器按挡位数： 2个前进挡、3个前进挡、4个前进挡、5个前进挡 按结构： 液力自动变速器AT（Automatic Transmission） 机械式自动变速器AMT（Automated Mechanical Transmission） 无级自动变速器VT(Continuously Variable Transmission) 双离合器式自动变速器（Double Clutch Transmission ）奥迪A3前轮驱动的自动变速器布置形式和安装位置前驱自动变速器外形特点宝马750i后轮驱动的自动变速器布置形式和安装位置后驱自动变速器外形特点（2）沃尔沃S80四轮驱动的

3、自动变速器布置形式和安装位置四驱自动变速器外形特点1）液力-机械式自动变速器，目前技术成熟，应用最广。在发达国家轿车上的装车率已达80-90%。2）电控机械式自动变速器，它与手动齿轮变速器的另 部件有一定通用性，保留了传动效率高的优点，目前在重型货车上选用的较多。3）电控机械式无级变速器，它与发动机之间还要有自动离合器，目前在2.5升以下的轿车上得到采用。1）速比变化是无级的，在各种行驶工况下都能选择最佳的 速比。2）动力性、经济性和排放与AT比较，大约可以改善5%左 右。3）CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿 轮有级变速器比较，结构相对简单，据估计到2010年装 车达到400

4、万辆。 CVT与AMT、AT比较最主要的优点1）生产成本高在批量相当时成本可能低些。2）金属带无级传动是摩擦传动，存在效率和磨损 问题。3）CVT不能实现换空挡，在倒档和起步时还得有 一个自动离合器。4）技术不成熟，适用车型有限。 CVT存在的不足电控机械式无级变速器结构二、 自动变速器的优缺点1、自动变速器的优点 1） 提高行车的安全性。 2） 降低有害气体的排放。 3） 整车具备更好的驾驶性能。 4） 良好的行驶性能。 2、自动变速器的缺点 1） 结构复杂、成本高。 2） 效率不够高。 3） 缺少驾驶乐趣。 任务3 自动变速器的组成和型号学习一、自动变速器的组成1、液力变矩器2、行星齿轮变

5、速器及液压执行机构3、液压控制系统4、电子控制装置5、油液滤清及散热系统自动变速器油滤清器有滤网、毛毡和纸质的三种。 识别自动变速器型号 在进行任何维修工作前，都应先确认所维修的自动变速器型号，以便于查询到正确的维修数据，保证正确的诊断和维修、拆卸和安装工序，使用正确的零部件。一种型号的变速器，可能供多种型号的汽车使用。此时，不同车型上所用的自动变速器基本结构相同，但可能在装配孔、离合器和制动器片数量等方面稍有差别，维修数据和零部件可以参照使用。 识别变速器型号的常用方法有根据标牌确定或根据车型确定两种。根据标牌确定变速器型号 确定变速器型号最常用的方法是根据变速器标牌来识别。标牌上通常标有变

6、速器代码、生产日期、制造厂商等信息。图3-4所示为上海别克轿车使用的自动变速驱动桥标牌。标牌位于变速驱动桥后部，其上面标出了变速驱动桥代码、日期、年型和制造厂商等信息。图3-5所示为ZF4HP-18变速驱动桥标牌。根据车型确定变速器 利用相关资料中提供的车型与变速器型号对照表查找并准确判断变速器型号。 1丰田A一140E 第一个字母A自动变速器。 第一位数字：1、2、5表示前轮驱动，3、4表示后轮驱动。 第二位数字：3一三速前进档；4一四速前进档。 第三位数字：0一产品序列。 最后一个字母：E一电子控制变速器；H一四轮驱动。2通用4L80一E 第一个数字：4一四速前进档。 第一个字母：L一纵向

7、安装(后轮驱动、四轮驱动)；T一横向安装(前轮驱动)。 字母后的数字：80一产品系列。 最后一个字母：E一电子控制变速器。二、自动变速器的型号说明 3宝马4HP24EH 第一组数字：4一四速前进档。 第一个字母：H一液压类型变速器。 第二个字母：P一齿轮类型，6P是行星类齿轮。 第二组数字：20或24一额定转矩(变速器)。 末字母：E一电控类变速器。 末字母：EH一电控一液压类型变速器。4三菱和现代共用的自动变速器 日本三菱汽车公司自动变速器的主导产品是F4A33、W4A32和W4A33，这三个型号的自动变速器在结构上是完全一样的，只是在驱动方式上不一样。F4A33是前轮驱动，而W4A32和W

8、4A33是四轮驱动。韩国现代公司使用KMl75、KMl76和KMl77型自动变速器，实际上就是三菱汽车公司上述三种自动变速器变更了一下型号，其结构是完全一样的。三菱汽车公司的这些自动变速器同样还适应于美国克莱斯勒公司的某些车型上。任务4 如何驾驶装有自动变速器的汽车一、 自动变速器换档手柄的使用自动变速器的档位和控制开关 如图所示，自动变速器操纵机构包括：1-操纵手柄、2-档位（一般设有P、R、N、D、S、L各档位）、3-超速档开关或保持开关、4-锁止按钮变速档位自动变速器操纵手柄的档位 P档（停车档）：变速器输入轴与输出轴分离，其输出轴被锁止机构锁住，汽车不能移动；应特别注意，汽车在运动中不

9、能挂入P档，若误操作会损坏机件，故特设有锁止按钮，驾驶人员应在汽车停稳后，按下锁止按钮4后方可挂入P档； R档（倒车档）：变速器输入轴与输出轴旋向相反，是倒车专用档；挂倒档也需在汽车停稳后，按下锁止按钮方可挂入；N档（空档）：变速器输入、输出轴脱离联系，变速器齿轮可自由转动，并且输入轴及输出轴均可自由转动，对汽车无锁止功能；D档（前进档）：在通常情况下运行均使用D档，变速器可根据汽车工况自动加、减档位；对4档车，3档为直接档，4档为超速档，在不需要高速行驶的路段，可通过超速档开关限制变速器自动升入超速档；S档（前进低速2档）：汽车在直接档及其以下各档行驶，并且发动机在较高转速下工作，以充分发挥

10、汽车的动力性；该档适于爬长坡或在较为恶劣的路况行驶，在该档下，发动机对汽车有制动作用；L档（前进低速1档）：汽车只在低于直接档的各档位行驶；该档适于陡坡及极端恶劣的路段行驶，发动机可产生较大的牵引力及制动力，对车辆有较强的控制能力；自动变速器的控制开关 l超速档开关（OD开关）：该开关控制汽车是否能升至超速档运行，若该开关断开，汽车仪表板相应的指示灯（OD OFF）亮，汽车不能进入超速档行驶； l模式选择开关：用于设定不同模式的换档控制图，以限定电脑换档时机；一般分经济模式、动力模式、标准模式及冬季驾驶模式可供选择； l HOLD保持开关 HOLD保持开关安装在换档手柄锁定按钮的下方。HOLD

11、保持开关实际上是一个定档行驶控制开关。该开关决定汽车运行的方式是自动换档还是手动换档，该开关设有A位和M位，分别表示自动和手动。当使HOLD断开时，D位高速时自动变速器固定在3档行驶，低速时固定在2档行驶；S位时固定在2档；L位固定在1档。三、自动变速器的正确使用1、汽车起动2、汽车起步3、巧用节气门变化进行换档4、强制降档的使用5、倒车时注意事项6、发动机制动7、雨雪、泥泞路面行驶8、临时停车9、拖车时注意事项10、超速档使用的时机和条件项目二 学习液力变矩器的结构与原理 学习目标 了解液力变矩器的功用掌握液力变矩器各元件的名称掌握液力变矩器动力传动和转矩放大的工作原理掌握单向离合器和锁止离

12、合器的功用和工作原理能够正确检修液力变矩器 任务1 液力偶合器学习任务2 液力变矩器的结构学习任务3 液力变矩器的工作原理学习任务4 液力变矩器的性能学习任务5 能力培养：液力变矩器检修液力偶合器的结构、组成包括主动的泵轮、从动的涡轮和工作介质ATF油。任务1 液力偶合器学习液力偶合器的工作原理以一对风扇为例进行说明。液力偶合器的油液流动总结只有存在环流运动时才能传递动力；只有存在转速差（nbnw）才能存在环流运动；nW nw，ATF流向导轮正面，TD0，TW=TB+TDb. nw0，接近0.85nB时，ATF与导轮叶片相切，TD=0，Tw=TBc. nwnB，ATF流向导轮背面，TD 1 (

13、减速同向) Z1（2）齿圈固定，行星齿轮架带动太阳轮。 Z1 i2=- 1 (减速同向) Z2（4）太阳轮固定，行星齿轮架带动齿圈。 Z2 i4=- 1 (减速反向) Z1（6）行星齿轮架固定，齿圈带动太阳轮。 Z1 i6=- 输入公转转速E、倒档 2.884 倒档离合器K2闭合，驱动大太阳轮，1档、倒档制动器B1锁止行星支架，从而实现了倒档。离合器制动器制动器与离合器的磨擦片与钢片任务5 能力培养：齿轮机构的检修一、行星齿轮机构故障1、异响2、撞击声3、不能升挡二、常见损坏形式及原因 1、行星齿轮从行星架上脱落，这是行星齿轮式变速器较常见的故障。主要原因是配件质量差。 2、行星轮与行星架间隙

14、过大。主要原因是自然摩损。 3、止推轴承或止推垫片破碎。主要原因是装配时受伤或配件质量差。 4、卡环脱落。主要原因是配件质量差或拆卸时将卡环撬变形了。三、齿轮机构检查1、行星齿轮和轴有无烧蚀现象2、行星齿轮变速机构的工作间隙检查3、定轴式齿轮机构的检查图4-30 自动变速器变速齿轮机构的检查方法图4-31 测量中间轴惰轮的轴向间隙项目五 自动变速器的液压控制系统学习学习目标 掌握液压控制系统的基本组成和工作原理掌握液压控制系统主要元件的功用和原理掌握油泵的检修 任务1 液控系统的组成及工作原理 任务2 供油部分的结构和工作原理任务3 能力培养：自动变速器的液压控制系统检修任务1 液控系统的组成

15、及工作原理一、液压控制系统的基本组成 1. 动力源：油泵（液压泵） 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、）图5-1 自动变速器液压式控制系统组成图 二、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

16、的开度和车速调节主油压。主油压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油泵主调压阀副调压阀手动阀节气门阀速控阀 1 2 2 3 3 4变矩器润滑油冷却器 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

17、行润滑。 执行机构包括离台器、制动器及液压缸。 控制机构包括主油路调压装置、换挡信号装置、换挡阀和缓冲安全装置、变矩器控制装置。任务2 供油部分的结构和工作原理一、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 。内啮合齿轮泵图5-3 内啮合齿轮泵的结构、原理（2）摆线转子泵图5-4 摆线转子泵1-驱动轴 2-内转子 3-外转子 4-泵壳 5-进油腔 6-出油腔 e-偏心距（3）叶片泵 图5-5 叶片泵泵体；2-定子；3-转子；4-叶片；5-进油口；6-弹簧7-销轴；8-反馈油道；9-出油口；10-泄压口图5-6 变量泵1-泵壳 2-定子 3-转子 4-叶片 5-进油口

18、 6-滤网 7-回位弹簧 8-销轴 9-反馈油道 10-出油口 11-卸压口二、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。图5-7主调压阀的结构简图 根据车速、节气门开度及档位的变化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

19、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。 5-8 次调压阀 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

20、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身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。三、换挡控制信号及装置（1）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5-9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5-9 机械作用式节气门调压阀结构简图（2）速控阀 速控阀主要由调速滑阀、重块、速控阀轴、弹簧等组成。 图5-10 速控阀四、换挡阀组（1）手动阀 手动阀又称选挡阀，是一种手动控制的多

21、路换向阀，位于控制系统的阀板总成中。驾驶员通过选挡手柄，经机械传动机构移动阀芯，使自动变速器处于不同的挡位。 图5-11手动阀的结构及工作原理图（2）换挡阀 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。 图5-12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、7-泄油孔；P1-调速器油压；P-弹簧力 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

22、全系统，较常见的有缓冲阀、蓄能器、单向节流阀等。五、缓冲安全装置图5-13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（1）缓冲阀 缓冲阀主要由滑阀、阀体和弹簧组成，如图5-13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b开度减小，节制和缓冲了换挡执行机构油压的升高。（2）蓄能器 蓄能器也称为蓄压器或储能器，一般由活塞和弹簧

23、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。图5-14蓄能器工作原理1-进油口；2-弹簧；3-活塞B；4-活塞A（3）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和球阀节流孔式两种型式。 图5-16球阀式单向节流阀（

24、a）起节流作用时；（b）不起节流作用时图5-15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-弹簧五、变矩器控制装置的结构与工作原理 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。 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（19

25、6490）kPa。许多车型自动变速器将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，

26、而且可以降低液压油散热器内的油压，使之低于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 。1、变矩器压力调节阀图5-17 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2、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5-30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

27、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5-17（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5-17（b）所示。任务3 自动变速器的液压控制系统检修1、损坏形式及原因 油泵齿轮或叶片折断。

28、其原因是有异物进入，疲劳断裂，装配时受伤或材料质量差。 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。一、油泵的检修2. 检查从动轮与泵体之间的间隙 0.07-0

29、.15mm，max: 0.3mm从动轮齿顶与月牙板之间的间隙 0.11-0.14mm，max: 0.3mm主动轮与从动轮的侧隙 0.02-0.05mm，max: 0.3mm 如果不正常，换总成。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.二、自动变速器控制阀的维修图5-21 01M阀体分解图1、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

30、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。2、阀体的分解 图5-22 自动变速器阀体的分解图5-23 上下阀体的分解图5-24 上阀体的分解图5-25 下阀体的分解项目六 自动变速器电子控制系统学习学习目标 掌握自动变速器电子控制系统的基本组成和工作原理掌握电控系统主要

31、元件的检修掌握01M自动变速器故障码的读取与清除方法 任务1 电子控制系统的工作原理学习任务2 电子控制装置学习任务3 能力培养：电控自动变速器检修任务1 电子控制系统的工作原理学习电子控制系统是由电子控制装置和阀板两大部分组成的。 图6-1电子控制系统的工作原理图 （1）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）。 （2）信号的处理 电脑（ECU）接收信号，按预定的程序处理后发出控制指令，使执行元件电磁阀动作。 （3）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

32、用于换挡阀或锁止阀，控制换挡时刻和锁止时刻。图6-2电子控制系统工作过程示意图任务2 电子控制装置学习 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。一、电脑（ECU）及控制电路学习自动变速器电脑的控制内容 （1）换挡控制图6-3 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 图6-4 自动换挡控制方框图（2）油路压

33、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

34、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。（3）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，

35、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

36、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。（4）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

37、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，且怠速开关接通。（5）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

38、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。 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

39、 减扭矩控制 N-D换挡控制（6）改善换挡感觉的控制 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，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。（7）使用输入轴转速传感器的控制（8）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，

40、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

41、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，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

42、，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。二、传感器学习（1）节气门位置传感器图6-5 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（2）车速传感器图6-6 车速传感器1-输出轴 2-停车锁止齿轮 3-车速传感器图6-8 车速传感器工作原理示意图1-停车锁止齿轮 2-车速传感器 3-永久磁铁 4-感应线圈 5-电脑（3）输入轴转速传感器图6-9 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（4）液压油温度传感器 液压油温度

43、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。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。三、控制开关学习（1）空挡起动开关图6-10 空挡起动开关1-手控阀摇臂；2-空挡起动开关（2）超速挡开关（3）换挡模式开关 经济模式（Economy） 动力模式

44、（Power） 普通模式（Normal）（4）制动灯开关四、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。（1）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。 图6-11 开关式电磁阀1-电脑 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（2）脉冲线性式电磁阀（2）脉冲式电磁阀通常用来控制油路中的油压。 图6-12 脉冲线性式电磁阀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

45、孔 8-控制油道。任务3 能力培养：电控自动变速器检修1、故障征兆的确认2、读取故障代码3、查看故障诊断表一、电控自动变速器故障诊断的准备工作二、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 电控自动变速器故障的诊断步骤： 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控制系统引起的，可以通

46、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。 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。 图6-13 电控自动变速器故障诊断流程图四、典型电控自动变速器手动换挡试验丰田车系A140E、A240E、A340E、A442DE等变速器丰田A540E电控自动变速器克莱斯勒A60441TE、奔驰722.6系列等电控自动变速器宝马ZF4HP-22、奥迪A6等欧洲轿车电控自动变速器1、 常见几种车型手动状态模式 在

47、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，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

48、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。 2、手动换挡试验操作与分析表6-1 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

49、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、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。1、节气门位置传感器的检测图6-13 节气门位置传感器的检测图6-14 凌志LS400轿车节气门位置传感器电路图6-15 节气门位置传感器的调整2、车速传感器和输入轴转速传感器的检修图6-14 车速传感器感应线圈电阻的测量图6-15 输入轴转速传感器

50、输出脉冲的测量3、电磁阀的检测图6-16电磁阀密封性检测图6-17 换挡电磁阀的检测4、水温传感器和液压油温度传感器的检修图6-18 水温传感器和液压油温度传感器的检测5、挡位开关的检修（1）挡位开关的检测挡位开关的检测方法为：a.用举升器将汽车升起。b.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。c.拔下挡位开关的线速插头。d.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。e.将测量结果与标准进行比较。如果有不符，应重新调整挡位开关。(2)挡位开关的更换a.拆下手动阀摇臂和操纵手柄之间的连杆。b.拧松手动阀摇臂轴上的锁紧螺母，拆下手动阀摇臂。c.拧

51、下挡位开关固定螺栓，拆下挡位开关。d.按拆卸相反的顺序安装新的挡位开关。e.按规定的程序重新调整挡位开关。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。在检测电脑线束各接脚工作电压时，应注意以下几点：（1）在检测之前，应先检查自动变速器控制系统及其它电气系统

52、各保险丝、熔继丝及有关的线束插头是否正常。在点火开关处于开启位置时，蓄电池电压应不低于11V。过低的蓄电池电压会影响测量结果。（2）必须使用高阻抗的电压表，低阻抗的电压表可能会损坏电脑。（3）必须在电脑和线束插头处于连接的状态下测量电脑各接脚的电压。（4）应从线束插头的电线一侧插入测笔来测量各接脚的电压。（5）不可在拔下电脑线束插头的状态下，直接测量各接脚电阻，否则可能损坏电脑。（6）若要拔下电脑的线束插头，测量各控制线路，应先拆下蓄电池搭铁线。不可在蓄电池连接完好的状态下拔下电脑的线束插头，否则会损坏电脑。（7）应可靠地连接电脑的线束插头，否则可能损坏电脑内的集成电路等电子元件。项目七 CV

53、T的结构、工作原理及检修学习目标 了解无级变速器的基本组成和工作原理了解无级变速器维修的基本思路和步骤掌握无级变速器ATF的检查和更换 任务1 CVT技术概述 任务2 奥迪 （Audio）01J 无级变速器结构与功能学习 任务3 能力培养 CVT 无级变速器的故障诊断 任务1 CVT技术概述 CVT是英文Continuously Variable Transmission的缩写，意即无级变速器。 一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器液压传动自动变速器电力传动自动变速器有级式机械自动变速器无级式机械自动变速器等其中最常见的是液力自动变速器液力自动变速器不是真正的无级变速

54、器（CVT）。 目前，在普通的轿车中，大多采用电控液力自动变速器其主要是由液力变矩器和自动变速器两大部分组成它能根据节气门的开度和车速的变化，自动进行换档与CVT相比，液力自动变速器最大的不同是在结构上，即它是由液压控制的齿轮变速系统构成的因此，液力自动变速器并不是真正的无级变速器，而是有档位的，仅是在两档之间的无级变速。 CVT则是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。CVT采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力CVT可以自动改变传动速比，实现传动速比的全程无级连续改变没有传统变速器换档时那种“停顿”的感觉，从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配提高车辆的燃油经济性和动力性改善驾驶者

55、的操纵方便性及乘坐舒适性因此它是一种比较理想的汽车动力传动装置。CVT技术的发展已有100多年的历史德国奔驰汽车公司早在1886年就将V形橡胶带式CVT安装到该公司生产的汽油机汽车上1958年，荷兰的DAF公司研制出Variomatic双V形橡胶带式CVT，并装备于其制造的Daffodil轿车上但是由于橡胶带式CVT存在功率有限（转矩局限于135 Nm以下），离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大等一系列的缺陷，因而没有被汽车行业普遍关注然而提高传动带性能和CVT传递功率的研究一直在进行。 橡胶带传动的CVT功率有限离合器工作不稳定液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大后来，

56、汽车研究人员将：液力变矩器集成到CVT系统中主、从动轮的夹紧力由电子装置进行控制在CVT中采用节能泵传动带使用金属带代替传统的橡胶带汽车新技术的进步克服了CVT原有的技术缺陷传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT面世进入20世纪90年代，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视，再加上全球科技的迅猛发展，使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中到目前为止，世界著名的汽车公司都逐渐将CVT用到自己新推出的车型上，完成了自动变速器的技术革命。CVT的结构特点目前，奥迪A4、A6轿车，广本飞度轿车，东南菱帅轿车，南京菲亚特轿车等已经大量采用CVT无级自动变速器各种型号CVT的主要差别集中在

57、：发动机动力传递到主动带轮的过程以及带轮半径和夹紧力的控制方法上。目前，CVT的控制一般都采用电子控制模式，即可以在自动状态下运行，也可以选择特定的控制程序，增加驾驶的便利性。CVT自动变速器除了标准档位外，换档操纵手柄也可以移至另一个平行的档位，在“+”或“-”之间变换。Tiptronic开关3个霍尔传感器换档杆护板换档杆护板鱼鳞板4个霍尔传感器用于换档杆位置手动、自动和CVT无级自动变速器的功能比较项目换档控制变速器档位数手动变速器人工手动控制有级自动变速器电脑自动控制有级CVT无级自动变速器电脑自动控制无级 CVT最大的特点是无级控制输出的速比，在行驶中达到行云流水的感觉，从而没有了换档

58、的感觉。乘员感觉不到换档冲击，动力衔接连贯。增加了舒适性，加速也会比自动变速器快。 1、燃油经济性 2、动力性 3、传动效率 4、排放 5、可靠性与寿命 6、制造成本一、 CVT变速器的特点二、CVT的应用 1、 奥迪A6的Multitronic无级/手动一体变速器 2、 派力奥(西耶那、周末风)Speedgear 3、飞度CVT 4、 旗云CVT任务2 奥迪01J 无级变速器结构与功能学习CVT（Continuously Variable Transmission)-无级变速01J 无级自动变速箱型号DZN 无级自动变速箱代码Multitronic R 代表Audi 公司的无级自动变速器 C

59、VT在奥迪轿车上的装备种类1、Mutitronic 01J变速箱的结构图飞轮减振装置倒档离合器辅助减速齿轮档传动链变速器行星齿轮系液压控制单元前进档离合器变速箱控制单元Mutitronic 01J变速箱的剖视图变速箱控制单元液压控制单元机械传动01J行星齿轮系结构变速箱输入轴齿圈行星齿轮行星齿轮支架前进档离合器太阳轮倒档离合器输入轴太阳轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮支架行星齿轮支架行星齿轮行星齿轮齿圈齿圈输出轴倒档离合器前进档离合器前进档离合器倒档离合器壳体壳体无级变速机构CVT无级变速器的关键部件奥迪Multitronic系统为无级变速机构其作用是使变速器在起始转矩和终结转矩多种速比之间连续调整

60、，最终自动选用最佳速比，使发动机始终处于最佳速比范围之内，无需再考虑工作性能和燃油经济性。 主动锥形轮发动机辅助减速机构钢制链条被动锥形轮无级变速机构由两组锥形轮组成包括一对主动锥形轮和一对被动锥形轮同时有一根链条运行在两对锥形轮V形沟槽中间主动锥形轮由发动机的辅助减速机构驱动发动机的动力通过链条传递给被动锥形轮直至终端驱动在每组锥形轮中有一个锥形轮可以轴向移动两组锥形轮必须保持协调相同的调整，以保证链条始终处于张紧状态。 链条采用多片式钢制链条在主动锥形轮相对被动锥形轮工作直径较小时，主动锥形轮可以传递给被动锥形轮较大的牵引转矩，部分轿车的牵引转矩可高达300 Nm。 变速器锥面链轮转动压块