电子控制自动变速器原理与操控

汽车底盘电子控制系统黄仁义

二、自动变速器的组成

液力自动变速器主要由液力传动装置、机械变速机构、液压控制系统、电子控制系统、变速器壳体、冷却与润滑系统等组成，如图1-7所示。图1-7电子控制自动变速器组成三、自动变速器的工作原理1．液控自动变速器的工作原理液控自动变速器工作原理如图1-8所示。它是通过机械传动方式，将汽车行驶时的车速和节气门开度这两个主控制参数转变为液压控制信号；液压控制系统的阀板总成中的各控制阀根据这些液压控制信号的变化，按照设定的换档规律，操纵换档执行元件动作以实现自动换档。图1-8液力控制自动变速器控制原理2.电子控制自动变速器工作原理

电子控制自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等参数转变为电信号，并输入计算机；计算机根据这些信号，按照设定的换档规律，向换档电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号，换档电磁阀和油压电磁阀再将计算机的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换档执行机构的动作，从而实现自动换档，如图1-9所示。图1-9电子控制自动变速器控制原理四、自动变速器的型号识别

每台自动变速器都有自己的编号，一般标在自动变速器的铭牌，如图1-10所示。也有标在自动变速器的壳体上。从编号上我们可以了解到该变速器的相关信息。下面介绍怎样识别自动变速器的型号。

图1-10自动变速器的铭牌1.自动变速器的型号代表的主要内容①变速器的性质（字母“A”表示自动变速，字母“M”表示手动变速器。）②自动变速器的生产厂家（例如，德国ZF公司生产的自动变速器，其型号前面大多为“ZF”字样。）③驱动方式（一般用字母“F"表示前驱动，用字母“R”表示后驱动。）④前进变速档位数（表示自动变速器前进档位个数，用数字表示。）

⑤控制类型（主要说明变速器是电控、液控，还是电液控制，电控一般用字母“E”表示，液控一般用“L”表示，电液控制用“EH"表示。）⑥改进序号（自动变速器在原变速器基础上改进的顺序号）⑦额定驱动转矩（在通用、宝马等公司的自动变速器型号中有此参数。）2.奥迪09E自动变速器型号识别

奥迪09E自动变速器，原型是ZF6HP－26自动变速器。德国ZF公司(德国采埃孚集团，是当今世界上最重要的传动系统产品专业制造厂家之一)生产，前进档位数为6。控制类型“H”代表液压控制，齿轮类型“P”代表行星齿轮，额定转矩26N▪m。五、、自自动动变变速速器器档档位位说说明明自动动变变速速器器是是由由驾驾驶驶员员通通过过驾驾驶驶室室内内的的操操纵纵手手柄柄来来操操作作的的。。认认识识自自动动变变速速器器操操纵纵手手柄柄档档位位的的含含义义及及结结构构（（如如图图1-11所所示示）），，是是正正确确使使用用自自动动变变速速器器的的前前提提。。自动变速器档档位有六个位位置和七个位位置两种。六六个位置的档档位标识一般般是P、R、、N、D、2、1位，有有的厂家把二二档标成S档档，把1位标标成L位。六六个手柄位置置的自动变速速器一般另设设一个超速档档选择开关O/D。七个个位置档位标标识一般是P、R、N、、D、3、2、1位，也也有的标为P、R、N、、D4、D3、2、1。。选档手柄所所处的位置由由档位指示器器的指针指示示或由仪表显显示。图1-11自动变变速器器换档档手柄柄及档档位指指示P一停停车档档位：：当选档档手柄柄置于于该位位置时时，自自动变变速器器中的的停车车锁止止机构构将变变速器器输出出轴锁锁止，，驱动动轮不不能转转动，，以防防止汽汽车移移动，，同时时换档档执行行机构构使自自动变变速器器处于于空档档状态态。当当选档档手柄柄离开开停车车档位位置时时，停停车锁锁止机机构即即被释释放。。R一倒档位：：当选档手柄置置于该位置时时，汽车可以以倒退行驶。。N一空档位：：当选档手柄置置于该位置时时，换档执行行机构使自动动变速器处于于空档状态。。此时，发动动机的动力虽虽经输入轴传传人自动变速速器，但只能能使齿轮空转转，输出轴无无动力输出。。D-前进档位：在D位置时，，车辆处于前前档。前过档档一般还会细细分出若干档档位。2档或S档、、1档或L档档：均为强制前进进低档，选档档手柄置于S档位时，只只能在2—3档之间自动动变速；选柄柄手柄置于L档位时，自自动变速器固固定在1档或或只能在l——2档之间自自动换档。在变换选柄手手柄位置时，，必须先按下下选档手柄上上方的选档手手柄锁止按钮钮，否则无法法移动选档手手柄。六、自动变速速器的操控1.启动启动时，必须须将操纵手柄柄置于P档或或N档，如图图1-12所所示。并拉紧紧驻车制动或或踩住制动踏踏板，此时将将点火开关转转至启动位置置，才能启动动发动机。图1-12启动时操操纵手柄柄放P档1.启动动汽车在行行驶途中中熄火时时，必须须先将选选档手柄柄移到P或N位位置后，，才能启启动发动动机。启启动时也也应踩住住制动踏踏板或拉拉紧驻车车制动，，以防汽汽车在启启动时爬爬行。2.起步步发动机启启动后，，应等待待发动机机运行一一段时间间后再挂挂档起步步。起步时应应先踩住住制动踏踏板再挂挂档，确确认所挂挂档位正正确后松松开驻车车制动，，抬起制制动踏板板，缓慢慢踩下加加速踏板板。D档位起起步时制制动时间间不要过过长，否否则自动动变速器器油温会会迅速上上升，易易损坏其其中橡胶胶件，使使液压油油变质。。3.一般般道路行行驶在一般道道路（图图1-13）上上行驶时时，应将将选档手手柄置于于D档位位，并打打开超速速档开关关。为了了节省燃燃油，应应将模式式开关置置于经济济模式或或标准模模式位置置。图1-13一般道路路行驶提示：①欲将自自动变速速器选档档手柄从从高档向向低档变变换时，，必须先先使汽车车减速至至相应的的车速后后才能进进行。因因此，在在换入低低档后，，不要猛猛踩加速速踏板。。②用选档档手柄选选档时，，应先挂挂档后踩踩加速踏踏板，挂挂上档后后也不要要立即猛猛踩加速速踏板。。③高速行行驶时，，不得将将选档手手柄放入入N档位位滑行。。4.坡道行驶驶在一般坡坡道上（（图1-14））行驶时时，可按按一般道道路行驶驶的方法法，将选选档手柄柄置于D位，用用加速踏踏板或制制动踏板板来控制制上、下下坡车速速。图1-14坡道行驶注意：汽车下坡时，，如果加速踏踏板完全松开开车速仍然很很高，可将选选档手柄置于于S档。此时时汽车驱动轮轮经传动轴、、变速器、变变矩器反拖发发动机运转，，用发动机的运运转阻力使汽汽车减速，这这种情况称为为发动机制动动。当车速较高高时，应先用用行车制动降降低车速，再再把选档手柄柄从D档移至至S档。5.雨雪天行行驶在雨雪路面（（图1-15）上行驶，，若选档手柄柄置于D位、、当驱动轮打打滑时，此时时可将选档手手柄置S档位位或L档位，，强制自动变变速器在低档档行驶，限制制自动变速器器最高档位。。图1-15雨雪天行行驶注意;设有雪地地程序控控制开关关的车辆辆，应及及时打开开雪地程程序控制制开关，，以发挥挥其特殊殊的控制制功能。。设有HOLD保持开开关的自自动变速速器在雪雪地或泥泥泞路面面上行驶驶时可打打开此开开关，然然后操纵纵选档手手柄选择择合适的的档位行行驶。6.倒车车行驶在换入R档位前前，一定定要先让让汽车停停稳，不不允许在在汽车还还未停稳稳就将选选档手柄柄在前进进档与倒倒档间切切换，否否则会损损坏自动动变速器器中的摩摩擦片和和制动带带。倒车行驶驶（图1-16）时，，还应注注意使用用制动踏踏板控制制车速以以及充分分利用后后视镜及及倒车雷雷达等。。图1-16倒车行驶驶7.停车车停车时间间较短，，可让选选档手柄柄保持在在D位，，只用行行驶制动动停车；；若停车车时间稍稍长，也也可以让让选档手手柄保持持在D位位，但最最好同时时使用行行车制动动和驻车车制动；；若停车车时间较较长，最最好把选选档手柄柄换到N位，并并拉紧驻驻车制动动，以免免造成自自动变速速器油升升温过高高。停车后，，不要让让发动机机在N位位长时间间怠速运运转，发发动机熄熄火前选选档手柄柄在D、、S、L或R位位的任一一位置，，都不要要踩加速速踏板使使发动机机转速升升高。驻留停车车时，应应先用行行车制动动将汽车车停稳，，再将选选档手柄柄移至停停车档(P)，，然后拉拉紧驻车车制动，，关闭驻驻车制动动，使发发动机熄熄火，如如图1-17所所示。图1-17停车8.拖车（图图1-18)如果自动变速速器发生故障障或严重泄漏漏需将汽车拖拖至修理厂时时，应该把驱驱动轮抬起或或者把该车的的传动轴拆下下后拖回。在在自动变速器器无故障而需需拖车时，则则只需将选档档手柄置于N位即可拖车车，但牵引的的速度不要超超过30km/h，牵引引的距离不要要超过30km。如果牵引的的距离超过过30km，则也需需要抬起驱驱动轮或拆拆下传动轴轴后才能被被牵引。提示：装有液力自自动变速器器的汽车，，不可进行行拖车启动动。一般车速为为60km/h以上上即可锁止止离合器，，选档手柄柄在D位锁锁止离合器器才能起作作用。图1-18拖车方法自动变速器器基本检查查ATF的基基本认识：：自动变速器器油(AutomaticTransmissionFluid)简称ATF，是是指专用于于自动变速速器的油液液。ATF对自动变变速器的工工作、使用用性能以及及使用寿命命都有非常常重要的影影响。汽车车自动变速速器保养的的主要内容容就是对ATF的检检查和更换换。ATF的基基本认识：：ATF的功功用在自动动变速器中中ATF主主要有下列列功用：1.通过液液力变矩器器将发动机机动力传递递给变速器器；2.通过电电控、液控控系统传递递压力和运运动，完成成对各换挡挡元件的操操纵；3.冷却：：将变速器器中的热量量带出传递递给冷却介介质；4.润滑：：对行星齿齿轮机构和和摩擦副强强制润滑；；5.清洁：：运动零件件并起密封封作用。自动变速器器基本检查查ATF的特特性由于ATF工作特点点的不同，，在性能上上有别于其其它油液，，主要有以以下特性：：较高的粘粘温性：粘粘度过大过过小都会使使变速器传传动效率下下降，而粘粘度又随温温度而变化化。因此，，要求ATF低温时时粘度不要要太大，高高温时粘度度不能太小小。1.较高的的氧化安定定性：自动动变速器在在工作中其其离合器等等零件温度度高达300℃。在在高温下油油液与空气气作用生成成一种胶质质粘附在阀阀体及各运运动零件上上，影响系系统的正常常工作。因因此，要求求ATF具具有较高的的氧化安定定性。2.防腐防防锈性：零零件的腐蚀蚀或锈蚀，，会造成系系统工作失失灵，以至至损坏。3.良好的的抗泡沫性性：油液中中的泡沫影影响传动油油的正常循循环，并有有可能使各各挡离合器器一直处于于不能彻底底分离或不不能完全结结合的状态态，使自动动变速器无无法正常工工作。4.抗磨性性：要求ATF既能能良好地润润滑各运动动副，但磨磨擦系数又又不能太小小，否则离离合器将难难以结合。。5.剪切稳稳定性：液液力变矩器器中，传动动油受到强强大的剪切切力，如油油的剪切稳稳定性差，，变矩器则则会出现打打滑现象，，降低了变变矩器的传传递效率，，还会出现现换挡不平平稳、脱挡挡等故障。。ATF的检检查在进行自动动变速器维维护时，对对ATF的的检查是极极其重要的的工作。检检查内容主主要包括油油质检查、、油量检查查和漏油检检查。1.油质检检查检查油质、、颜色、气气味和杂质质，确认ATF是否否过热变质质。Dexron油油染成红色色，油质清清澈纯净，，如颜色变变黑、有烧烧焦味且含含有杂质，，则予更换换。2.油量检检查自动变速器器油面高度度不正常造造成的故障障,占自动动变速器常常见故障的的20％～～30％,因此在汽汽车行驶过过程中必需需给予足够够的重视。。1、自动变变速器油面面的理想位位置：一般加入自自动变速器器中的油液液数量，应应保证在液液力变矩器器及各操纵纵油缸充满满以后，变变速器中油油面高度低低于行星齿齿轮等旋转转件的最低低点，高出出阀体与变变速器壳体体的接合面面。2、自动变变速器油面面过低的影影响:一、自动变变速器油面面过低,空空气从油泵泵进油口侵侵入,会发发出“嗡嗡嗡”的异响响，降低乘乘坐的舒适适性。二、若油面面过低，油油泵吸入空空气或油液液中渗入空空气，会降降低液压回回路的油压压，使各控控制滑阀和和执行元件件动作失准准，操纵失失灵。三、而降低低液压回路路的油压，，还会引起起离合器、、制动器打打滑，不但但降低了传传动效率、、而且加剧剧了磨损。。四、当油面面过低时，，由于运动动件得不到到充分可靠靠的润滑，，就有可能能因过热而而引发运动动件卡滞及及过度磨损损。五、变差的的润滑和冷冷却条件，，会加速自自动变速器器油的氧化化变质。3、自动变变速器油面面过高的影影响:一、当油面面过高时，，会由于机机械搅拌而而产生大量量泡沫，这这些泡沫进进入液压控控制系统，，会引发与与油面过低低而产生的的同样问题题（降低液液压回路的的油压：使使各控制滑滑阀和执行行元件动作作失准，还还会引起离离合器、制制动器打滑滑...））二、如果控控制阀体浸浸没于自动动变速器油油中，则液液压管路中中的离合器器、制动器器的泄油口口会被自动动变速器油油阻塞，施施加于离合合器、制动动器的油压压就不能完完全释放或或释放速度度太慢，使使离合器、、制动器动动作迟缓（（比如：升升降档动作作迟滞）、、增大换挡挡冲击。三、在坡路路上行驶时时，由于过过多的油液液在油底壳壳中晃动，，可能从加加油管往外外窜油，容容易引起发发动机罩下下起火。4、自动变变速器油面面的检查条条件：在自动变速速器中，ATF液面面的高低与与油液的温温度和变速速器的工作作状况有关关，如下所所述：一、温度升升高，油面面也升高；；熄火后，，油面会升升高。二、当自动动变速器正正常运转时时，ATF充注在变变矩器和各各油缸油道道内，液面面会下降。。因此，油面面高度的检检查要在规规定的条件件下进行:运行车辆，，使发动机机和变速箱箱处于正常常的工作温温度，然后后将车辆停停在水平路路面上，并并拉紧驻车车制动，同同时，发动动机怠速运运转，将变变速杆从““P”挡换换入各挡位位后回到““P”挡后后，将变速速器油尺拉拉出擦净，，再全部插插入管内；；再次将油油尺拉出，，检查油位位是否在HOT(热热)范围内内。ATF的更更换自动变速器器达到规定定行驶里程程或放置一一年以上必必须更换全全部油液，，同时还应应更换ATF滤清器器。换油时时必须使用用规定型号号的ATF。具体换换油里程、、换油方法法、用油规规格依厂家家维修手册册规定进行行。1、、更更换换滤滤清清器器对于于大大多多数数自自动动变变速速器器来来讲讲（（以以4F27E为为例例）），，只只需需拆拆下下油油底底壳壳即即可可更更换换ATF滤滤清清器器。。同同时时，，还还需需要要清清理理底底壳壳磁磁铁铁已已经经吸吸附附的的铁铁屑屑等等杂杂质质。。另另外外，，这这种种方方法法还还可可泄泄放放掉掉大大约约60%的的油油液液（（以以4F27E为为例例））。。2、、换换油油用专专用用的的换换油油设设备备（（通通过过ATF散散热热器器的的接接口口管管连连接接））循循环环换换油油，，能能相相对对彻彻底底地地将将旧旧的的变变速速器器油油排排尽尽，，而而且且在在排排放放的的同同时时填填装装等等量量的的相相同同规规格格的的新新变变速速器器油油。。人工法（拆拆下放油栓栓）的换油油比例：如如丰田车系系的A540型、总总容量6.5L换油油加注量2.5L，，A140型、总容容量5.6L换油加加注量2.5L；捷捷达01M型总容量量5.3L，换油量量3L；奥奥迪A6自自动变速器器ATF总总容量5.4L，换换油量3L。人工法（拆拆下油底壳壳）的换油油比例：可可泄放掉大大约60%的油液。。设备法（循循环换油机机）的换油油比例：循循环次数越越多越彻底底。探讨：哪种种换油方式式更好：1.机器换油浪浪费大，因因为油液一一直在循环环，如福克克斯，如果果完全置换换需要约10-12升ATF。2.机器换油时时，加油压压力需要很很好的掌握握，因为换换油机的压压力都有差差异。机器循环的的操作较为为麻烦：N档，ATF油只在油底底壳和冷却却器之间循循环，ATF重力换油之之所以换不不彻底是因因为变速机机构中还存存有相当的的油量，自自动变速器器内部构造造有弯弯曲曲曲的油道道、以及电电磁阀、以以及耦合器器，所以要要彻底更换换atf油油，就必须须挂档循环环才可以完完成，按顺顺序1，2，3，4，R，都都必须挂到到方可。车车子要在举举升机上跑跑到80左左右才能挂挂到最高档档位，且转转速起来以以后，油泵泵工作加快快，油循环环加快，用用油会更多多，所以10-12瓶都是保保守估计，，多达16升以上都都是有可能能。所以机机器换油看看似机器工工作，很简简单，实际际对操作技技工的要求求更高，把把握难度更更大。换油油效果直接接跟操作方方法相关。。如果只是是怠速换油油，效果跟跟重力换油油效果接近近。探讨：：换油油时、、是否否需要要同时时换滤滤芯、、清铁铁屑？？1、换换滤芯芯、清清铁屑屑，理理论上上肯定定更好好。2、另另外，，借鉴鉴一下下奥迪迪A6的097型自自动变变速器器的有有关保保养资资料：：“1、、奥迪迪A6有两两种自自动变变速器器：0lF型、、ZF公司司制造造的，，俗称称长箱箱，不不配备备油标标尺；；097型型、奥奥迪汽汽车公公司自自己制制造的的，俗俗称短短箱，，没有有放油油螺塞塞。2、奥奥迪公公司规规定，，轿车车每行行驶15000km或1年(以先先到者者为准准)应应检查查1次次油面面高度度，每每行驶驶60000km或或4年年左右右应更更换1次传传动液液。3、而而0lF型型不配配备油油标尺尺、需需自制制1根根油标标尺；；而097型自自动变变速器器没有有设计计放油油螺塞塞、只只能通通过拆拆装油油底壳壳的方方式来来换油油（其其目的的就是是提醒醒用户户，每每次换换油时时必须须更换换滤网网）。。”3、奥奥迪资资料依依稀折折射出出一些些“设设计初初衷””和““使用用手册册”的的冲突突：（1））、““设计计初衷衷”：：0lF型型似乎乎是不不需要要检查查液面面高度度的、、但却却要定定期换换油？？！097型似似乎是是不需需要换换油的的、但但却要要定期期检查查液面面高度度？！！（那那么4F27E似乎乎等同同于097型：：不需需要换换油、、但却却要定定期检检查液液面高高度。。）（2））、““使用用手册册”：：维修修专家家的意意见很很明确确：任任何车车辆、、使用用中也也难免免出现现意外外、导导致AT内内部发发生异异常变变化（（比如如进水水、渗渗漏、、烧片片...）），哪哪怕设设计制制造再再精良良、理理论上上都需需要定定期检检查液液面和和定期期换油油，这这应该该是个个原则则。（3））、可可见，，AT的合合理设设计就就应该该考虑虑到诸诸如油油尺、、放油油栓塞塞、加加油量量孔这这样的的日常常保养养接口口，否否则，，客观观上会会造成成日常常保养养的困困难、、本质质上应应该是是一种种设计计缺陷陷。4、再再来看看4F27E、、可以以这样样理解解：设设计初初衷是是不需需要换换油的的（但但是给给出的的使用用条件件太过过理想想化、、实际际上不不换不不行）），但但却要要定期期检查查液面面高度度，而而且结结构上上还设设计有有油底底壳、、油底底壳拆拆装还还算方方便；；因为为自然然泄放放换油油的置置换率率很低低、所所以放放油栓栓塞这这个结结构的的意义义不是是很大大、干干脆没没有。。5、那么么我们对对它的保保养的理理解：a、如果果一直不不换油、、也没关关系；万万一有问问题、需需要换油油、就交交给专业业人员。。b、专业业人员如如果采用用循环机机方式？？也行：：换油彻彻底；滤滤芯孔隙隙比较大大、不会会阻塞，，而且也也有磁铁铁吸附着着铁屑。。c、专业业人员如如果采用用油底壳壳方式？？也行：：毕竟换换掉了一一半旧油油，而且且还更换换了滤芯芯、清理理了铁屑屑。d、万一一是解体体翻新？？也行：：彻底换换油、更更换滤芯芯清理铁铁屑。e、万一一是谨慎慎的人在在保养？？当然更更好：先先更换滤滤芯清理理铁屑、、然后（（采用循循环机方方式）彻彻底换奥迪A6自自动变速器器油液的检检查与换油油方法有两种变速速器：0lF型、ZF公司制制造的，俗俗称长箱，，不配备油油标尺；097型、、奥迪汽车车公司自己己制造的，，俗称短箱箱，没有放放油螺塞。。在检查和和更换这两两种自动变变速器的自自动传动液液时，如果果不了解详详情，则会会感到困惑惑。下面介介绍这两种种自动变速速器的油面面高度检查查和换油方方法。一、油面高高度检查方方法1、自制油油标尺在检查01F型自动动变速器油油面高度之之前，需自自制1根油油标尺（略略去制作细细节）。2、准备条条件a.让轿车车行驶约10km，，使自动传传动液的温温度上升60℃~80℃；b.将轿车车停放在水水平地面上上；c.拉紧驻