电控机械自动变速器（精选7篇）
电控机械自动变速器 篇1
电子控制机械式自动变速器（AMT）是自动变速器家族中的特类，其不仅具有自动换档的便捷，同时还有具有手动变速箱一样的动力传输效率，节省燃料和减少排放，能让装配AMT的汽车表现更加完美。
1. AMT的基本工作原理和结构简介
汽车AMT工作过程主要是以各种传感器代替人的感知器官，以操纵控制机构代替人的手和脚，以ECU代替人的大脑，模拟熟练驾驶员的换挡过程，来自动完成汽车的整个换挡过程。
ATM是在传统手动机械式变速器基础上，加装电控装置构成。AMT的控制对象有发动机、离合器和变速器，它们都采用传统的动力传动系统结构。AMT所增加的是电控单元和控制执行机构。ECU是AMT的控制核心部分，多采用大规模集成电路构成。控制执行机构用于将ECU的电信号指令转变成相应的机械动作，从而实现自动操纵。油门执行机构大多采用步进电机驱动。离合器和变速器执行机构则常采用伺服电机。
2. AMT换档过程分析
AMT的换档过程可以图1表示，下面逐段分析在每一个时间段内的动作及控制要点。
⑴离合器分离阶段t1～t2
换挡信号开始后迅速分离离合器，所需时间取决于离合器执行器响应时间和动作部件惯性，越短越好。此时发动机负荷突然下降，输出负荷仅需满足发动机自身、空调、发电等要求，需及时减小节气门开度。
⑵摘空档阶段t2～t3
离合器即将完全分离之前，TCU应发出摘空挡指令，以便抵消执行器的响应滞后时间，使同步器及时移动，将正在啮合的齿轮分离，减少换挡时间，可以提高动力性。
⑶选挂新档阶段t3～t4
换挡执行器摘空挡后，按照TCU指令，同步器顺势挂入新挡或选其它同步器挂入新挡，同步时间受主、被动齿轮之间的转速差和同步器具体结构的影响。调节发动机的动态特性，优化换挡点、挡位之间的速比和设计结构合理的同步器，能在减小同步时间的同时提高同步器使用寿命。
⑷离合器结合阶段t4～t5
这一阶段是影响换挡品质的主要阶段，换挡冲击主要在这一阶段产生。离合器结合规律取决于所选驾驶模式，结合过程中对发动机有很高的动力输出配合要求，主要表现在节气门开度与离合器结合行程协调及恢复供油控制方面。
3. AMT的控制过程
3.1 AMT电子控制单元ECU
电子控制单元框图如图4所示，因各类传感器的增多，使输入电路也大为复杂，既有脉冲还有模拟、接点输入。而输出也增加了发动机供油控制，坡上辅助启动装置（H S A）等电路。
3.2控制过程
⑴变速控制
各种最佳换挡规律存储于芯片内，然后根据两参数或三参数控制换挡。驾驶员进行干预的意图主要依靠踩加速踏板，必要时也可通过选择器。
⑵离合器控制
(1) 为补偿离合器片的磨损，需查明离合器部分接合的起点，它是离合器控制的重要参考点。
(2) 车辆起步与换挡时离合器的接合控制。
(3) 离合器的分离控制。
(4) 二次离合, 相当于手动换挡的两脚离合器控制。
离合器的接合过程：它根据离合器的最佳接合规律确定目标接合行程的时间历程，由节气门开度、发动机转速、输入轴转速及离合器传递的转矩特性Tc=f (t) 等参数控制。
⑶发动机供油控制
电喷发动机用间断供油与延迟点火实现对供油的控制。它可分为3个逻辑特性：发动机启动、加速控制和换挡时的控制。
换挡时的控制主要是对其转速的控制，测出发动机转速与变速器输入轴转速的差异，即可对发动机进行控制。当转速相差仍很大时，轿车和中、轻型货车常等待其自然降速，或通过同步器达到同步换挡；但对重型货车而言，需对离合器主动片进行制动，在降挡时，如果转速差超过变速器同步容量允许值时，就需进行两次离合器的操作，发动机再相应升速，以提高离合器主动片的转速，达到快速方便换挡的目的。
4. AMT的执行机构
4.1 离合器的执行机构
它是单杆型单动液压缸，由电磁阀V1、V3、V4控制，它们按需要有直径各不相同的节流孔，以满足最大接合速度；再将V3、V4组合，并由E C U进行脉宽调制，便可得到小于Vcmax, 的任意速度。工作模式有：分离、保持分离、接合以及保持接合等4种。
⑴分离
电磁阀V1开放，V3、V4关闭，压力油进入液压缸5使离合器分离。
⑵保持分离
V1、V3、V4均关闭，缸内油压封闭，液压缸活塞不运动，离合器保持分离。
⑶结合
V1关闭，V3、V4分别或同时工作，由ECU对其进行脉宽调制，脉宽越大，接合速度越快，由传感器将其实际行程反馈给ECU，如果与要求的最佳接合规律不一致，则进行修正，以配合汽车起步、换挡等。
⑷保持结合
以保证确实在新挡位行驶。
1.液压泵2.压力继电器3.蓄能器4.电磁阀5.离合器液压缸
4.2 变速器的执行机构
该机构有3个停止位置，组成矩阵方式（见图3右下方）。其液压缸是单杆型复动式，用二位三通控制油路，可使活塞正确可靠停于3个位置；其运动通过内部杆件传至拨叉换挡与手动变速器相同。现以1挡换2挡为例说明其过程：先分离离合器，同时发动机收油；这时ECU指令换挡阀V5、V6同时进液压油，摘下1挡进入空档N1 R；接着E C U又指令V7、V8进液压油，使杆从N1R进入N23位置；挡位信号接通，表示选挡到位；换挡阀V6继续通油，而换挡阀V5放油，从而换入2挡；换挡开关接通，ECU令离合器接合，发动机自适应地恢复供油。
4.3 发动机执行机构
对于电喷发动机，AMT与其共享资源，用CAN总线通讯使其在换挡时，按要求收油或加油，并使发动机点火延迟以提高换挡品质与降低污染。
5. 结束语
在能源的日益紧缺和CO2排放压力越来越大这一背景下，AMT变速器顺应了“节能减排”这一趋势，是一项非常适合中国市场的先进技术。AMT变速器的成本远低于自动挡变速器可以预见，随着中国汽车工业的迅猛发展，未来将有更多车型采用AMT变速器。
参考文献
[1]冯崇毅, 鲁植雄, 何丹娅.汽车电子控制技术.2005
[2]王丽芳.自动变速器换档规律确定方法的研究.汽车技术.1998, No.6
[3]刘思宁等.汽车机械式变速系自动控制.西南交通大学学报.1993.No.4
[4]葛安林等.离合器最佳接合规律研讨.汽车工程.1988, No.2
汽车电控自动变速器的维修保养 篇2
1．分清故障部位和性质。
分清故障部位和性质是指要区分发动机微机控制系统或电控自动变速器液压控制系统引起的故障，是微机控制系统原因，还是机械系统原因。只有分清了故障部位和性质，才能有针对性地去查找故障根源，少走弯路。
2．先易后难、逐步深入。
按故障的难易程度，先从最简单、最容易检查的部位入手，如开关、拉杆、自动变速器是否缺油等。从那些最易于接近、易被忽视的部位和影响较大的因素开始，最后再深入到实质性故障。
3．利用自动变速器的性能试验分析故障原因。
基础检验、液压试验、失速试验、时滞试验、道路试验、仪器换挡试验能为查找故障提供思路和线索。通过这些检验项目，一般可以发现电控自动变速器的故障所在。
4．利用电控自动变速器的故障自诊断功能查找原因。
微机控制自动变速器的电控单元 (ECU) 内部有一个故障自诊断电路，它能在汽车行驶过程中不断地监测自动变速器控制系统各部分的工作情况，并能检测出控制系统中的大部分故障，将故障以代码的形式记录在ECU中。维修人员可以按照特定的方法将故障代码从ECU中读出, 为自动变速器控制系统的检修和故障诊断提供依据。
5．非拆不可，放在最后。
必须在拆检之后才能确诊的故障，应是故障诊断的最后进行的步骤。因为微机控制自动变速器一般是不允许轻易分解的。
二、使用、维修注意事项
1. 必须将变速杆置于P挡或N挡才能启动发动机。当变速杆处于其它位置时，内部安全装置切断启动电路，起动机不能运转，这是从设计上保证安全的措施。
2. 解除P挡锁止时，不要用力硬拉，应在点火钥匙接通的状态下，踩下制动踏板，解除锁止后，才可以换挡。注意，当踩住制动踏板不动，将变速杆从P挡换到其它挡后，又挂到P挡时，变速杆又被锁止，此时，必须先松开制动踏板，再踩下去，才能使变速杆再次解除P挡锁止。
3. 不能用推车的方式启动发动机，自动变速器只有在发动机运转时，才有油压进行工作，因此，推车的方式不能启动发动机。
4. 被牵引时，变速杆应置于N挡，牵引速度不高于30km/h，距离不超过80 km，否则，应将驱动轮架空牵引。因为拖车时，变速箱的油泵不工作，不能给变速箱提供足够的润滑油，长时间的拖车会造成变速箱内的运动部件因缺油而损坏。
5. P挡只能作为手制动器的辅助，不能代替手制动，驻车时必须拉紧手制动杆。
6. 装备自动变速器的车辆不应熄火滑行，因为只有在发动机运转时，油泵才工作，才能实现各部件的润滑，否则将会加速机件磨损。
7. 驾驶配置电控自动变速器的轿车，应尽量避免将油门突然踩到底，否则，发动机的输出功率将大量损失，变速箱控制单元将会使变速箱在目前的挡位下降一个挡位。
8. 维修组装自动变速器时，应选择清洁干净的无尘车间，应将变速器的所有部件都清洗干净，各离合器、制动器、阀体、油泵等总成均已调整好。组装自动变速器时，应更换自动变速器各接合平面及轴颈上的所有密封圈或密封环，在安装一些小零件(如止推轴承、止推垫、止推环等)时，为了防止脱落，可在小零件表面涂上一些普通的油脂或凡士林，以便将小零件固定在安装位置上，在组装过程中，要特别注意各止推轴承、止推垫、止推环的位置和方向不能错乱。严禁使用棉布对变速器部件进行擦拭。
电控机械自动变速器 篇3
试验台系统结构
试验台主要由变频柜 (有源整流单元、逆变单元) 、加载电动机、驱动电动机和数据采集设备、PLC控制系统和上位机组成。试验台系统结构如图1所示。
功率驱动装置
功率驱动装置由驱动电动机、加载电动机、整流单元和逆变单元组成。
驱动电动机使用某系列交流电动机, 该电动机是配有鼠笼式转子的强制或密封风冷型异步电动机, 额定功率560k W, 额定转矩3 055N·m。
加载电动机是某公司推出的新一代电动机, 广泛应用于各种运动控制设备和机器上。额定功率为855k W, 额定转矩7 560N·m。
整流单元为直流母线供电, 可以用于多电动机传动系统, 从电网中获取近似正弦曲线的电流并且几乎不产生电源谐波失真。有源整流装置总是与匹配的有源滤波装置一起运行。它包括所需的预充电电路和一个电网净化滤波器。
逆变单元采用某变频装置, 驱动逆变柜与驱动电动机自带的转速传感器构成转速闭环调节系统, 精确控制驱动电动机的转速, 也可以与电动机轴上的转矩传感器构成转矩闭环调节系统。加载逆变柜则与负载电动机的转速传感器构成转速闭环调节系统, 与扭矩传感器构成扭矩闭环调节系统, 精确控制负载电动机的转速和扭矩。
整流柜中安装有控制单元CU320, 控制整个变频柜, 包括整流柜、拖动逆变柜和加载逆变柜。CU320与整流柜、逆变柜以及编码器信号处理器之间通过西门子Drive-Cliq电缆连接。
控制系统
控制系统由PLC控制柜、ETS辅助控制柜、OPD操作台、DAQ数据采集柜组成。其中:PLC控制柜为主控制柜;ETS辅助控制包括从站ET200S, 用于油泵、电磁阀等的控制;OPD操作台含上位监控系统中的MP277操作面板及WMA操作界面;DAQ数据采集柜一台 (与PLC控制柜为同一个柜体) , 用于各种信号的采集, 包括压力信号通道 (22路) 、转矩信号通道 (2路) 、变速器速度信号通道 (8路) 、温度信号通道 (16路) 、电流信号通道 (10路) 、流量信号通道 (6路) 、变速器速度信号高速采集通道 (8路) 、振动信号调整采集通道 (8路) 、数字量输入通道 (16路) 和数字量输出通道 (8路) 。
试验台的控制和调节
试验台的启动信号准备与系统工作流程如图2和图3所示。
试验台上的各种温度、压力、流量、扭矩和振动等检测信号通过数据采集系统存入计算机。上位监控系统由工控机和监控软件构成。上位监控系统与PLC通过Profibus DP相连。通过PLC控制系统, 可对变频调速系统进行控制;通过数据采集系统可对各测试参数进行记录、报警、趋势显示、报表打印及测试结果评估。
PLC采用西门子的S7-315DP/PN系列控制器及模块量模块。控制中心采用某数据采集系统。工业控制计算机选用西门子工控机。PLC配有通过Ethernet通讯的MP277操作面板, 用于显示和操作。
结语
电控机械自动变速器 篇4
欧宝赛飞利轿车装备4速电控自动变速器, 变速器电控系统由变速器控制模块 (TCM) 、输入装置、输出装置3部分组成, 如图1所示。变速器电控系统控制自动变速器的换档时刻和锁止离合器的工作。
二、自动变速器的故障自诊断
1. 故障代码的提取
欧宝赛飞利轿车的自动变速器电控系统都具有自诊断功能, 一旦变速器出现故障, TCM会存储故障代码, 并通过油温指示灯 (在仪表板的中间下部) 向驾驶员示警。进行维修时可通过一定的方式将存储的故障代码提出, 并按故障代码表指示的故障部位做进一步诊断。
(1) 检查油温指示灯电路是否工作正常。断开点火开关, 然后再接通点火开关, 若系统良好, 油温指示灯将点亮约2s后熄灭;若系统有故障, 则油温指示灯将闪烁约8s。
(2) 接通点火开关, 若油温指示灯点亮2s后不闪烁, 表明系统良好。当系统有故障时, 油温指示灯将按图2 a) 所示的规律闪烁8s, 此时应按诊断程序进行诊断, 以确定故障部位。
2. 故障诊断程序
(1) 起动发动机并暖机至正常工作温度。断开点火开关, 然后再接通点火开关, 若油温指示灯不亮, 则让汽车以19.2km/h以上的速度行驶一段时间, 停车后断开点火开关, 然后再接通点火开关, 确保油温指示灯点亮。若油温指示灯仍然不亮, 应检查油温指示灯灯泡是否失效, 并检查油温指示灯电路或TCM是否有故障。
(2) 若油温指示灯工作正常, 断开点火开关, 将变速器操纵杆置于“D”位, 并将诊断端子与诊断插座6号端子相连;接通点火开关, 先将变速器操纵杆移至“3”位, 然后移至“2”位, 最后再移至“1”位, 同时部分踩下加速踏板, 确保油温指示灯闪烁。
(3) 若油温指示灯每秒闪烁4次 (使点火开关断开) , 表示汽车的蓄电池失效;若油温指示灯连续闪烁, 直至点火开关被断开, 则表明系统良好。若系统有故障代码存储, 则油温指示灯以长、短闪烁组合来显示故障代码, 长闪烁次数表示故障代码的十位数数字, 短闪烁次数表示故障代码的个位数数字, 如图3所示。若油温指示灯一直保持点亮, 则应检查档位限制开关、诊断插头、连接线束和TCM等是否有故障。
(4) 为了提取故障代码, 断开点火开关, 将变速器操纵杆移至“1”位, 并将诊断端子连接至诊断插头的6号端子, 接通点火开关, 先将变速器操纵杆移至“2”位, 然后移至“3”位, 最后再移至“D”位, 同时部分踩下加速踏板, 确保油温指示灯闪烁。1995年后出厂的欧宝赛飞利轿车故障代码表如表1所示。
3. 故障代码的清除
从熔断器盒中拔下14号熔断器60s以上, 即可清除故障代码, 也可以采用断开蓄电池负极电缆的方法来清除故障代码。
故障代码被清除后, 应进行道路试验, 若故障已被排除, 重新提取故障代码时油温指示灯应显示正常代码;若故障未被排除, 则油温指示灯会再次显示原来的故障代码。
三、自动变速器故障代码的诊断
1. 试验A
当显示故障代码“11”时, 表示负荷电磁阀A电路有故障, 将导致明显的换档冲击现象, 可进行试验A。
1) 检查TCM与负荷电磁阀A及电阻器之间的连接线束
脱开TCM线束插头 (B52/B96/B53, 其端子分布如图4所示) 、自动变速器插头 (B9, 其端子分布如图5所示) 、电阻器插头 (B1, 其端子分布如图6所示) , 测量TCM (B52) 插头8号端子与自动变速器插头7号端子变速器插头4号端子与变速器壳体之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω。
3) 检查电阻器
脱开电阻器插头, 测量电阻器插头各端子之间的电阻, 其值应为9～15Ω。
4) 检查负荷电磁阀A
脱开自动变速器插头, 测量TCM (B52) 插头7号端子与自动变速器插头4号端子之间的电阻, 其值应为1.5～4.5Ω。
5) 检查TCM (B52) 插头7号、8号端子与10号端子之间的电压之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头8号端子与车身接地之间的电阻, 其值应大于100kΩ;测量TCM (B52) 插头7号端子与电阻器插头1号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头7号端子与车身接地之间的电阻, 其值应大于100kΩ。
若测量值中有任何一个不在规定范围内, 应检查和修理相应的连接线路。
2) 检查负荷电磁阀A的接地电路
脱开自动变速器插头, 测量自动起动发动机, 使发动机和自动变速器达到正常工作温度。接通点火开关, 但不起动发动机, 将变速器操纵杆置于“N”位, 测量TCM (B52) 插头8号端子与10号端子之间的电压, 节气门完全关闭时电压应为1.5～4.0V;节气门完全开启时电压应在1.0V以下。测量TCM (B52) 插头7号端子与10号端子之间的电压, 节气门完全关闭时电压应为5～14V;节气门完全开启时电压应在1.0V以下。
上述测量值中有任何一个不在规定范围内, 应更换TCM并重新进行自诊断试验。
2. 试验B
当显示故障代码“12”时, 表示负荷电磁阀B电路有故障, 将导致发动机暖机后无锁止, 可进行试验B。
1) 检查TCM与负荷电磁阀B之间的连接线束
脱开TCM和自动变速器插头, 测量TCM (B52) 插头7号端子与自动变速器插头6号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头7号端子与车身接地之间的电阻, 其值应大于100kΩ。
2) 检查负荷电磁阀B的接地电路
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头4号端子与变速器壳体之间的电阻, 其值应在1.0Ω以下。
3) 检查负荷电磁阀B
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头6号端子与4号端子之间的电阻, 其值应为10～17Ω。
4) 检查TCM (B52) 插头7号端子的输出信号电压
升起车辆并支撑牢固, 起动发动机, 使发动机和自动变速器达到正常工作温度。接通点火开关, 但不起动发动机, 将变速器操纵杆置于“D”位, 缓慢提高车速至60km/h, 当车轮被锁止 (变矩器锁止) 时, 测量TCM (B52) 插头 (不要脱开插头) 7号端子与13号端子之间的电压, 其值应在8.5V以上;将变速器操纵杆移至“N”位时, 电压应下降至0.5V以下。
若测量值不符合规定, 应更换TCM并重新进行自诊断试验。
3. 试验C
当显示故障代码“13”时, 表示3号换档电磁阀电路有故障, 将导致变速器在3档运行时无发动机制动, 可进行试验C。
1) 检查TCM与3号换档电磁阀之间的连接线束
脱开TCM和自动变速器插头, 测量TCM (B52) 插头8号端子与自动变速器插头1号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头13号端子与自动变速器插头4号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头8号端子与车身接地之间的电阻, 其值应大于100kΩ。
2) 检查3号换档电磁阀的接地电路
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头4号端子与变速器壳体之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω。
3) 检查3号换档电磁阀
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头1号端子与4号端子之间的电阻, 其值应为20～30Ω。
4) 检查TCM (B52) 插头8号端子的输出信号电压
升起车辆并支撑牢固, 起动发动机, 使发动机和自动变速器达到正常工作温度。接通点火开关, 但不起动发动机, 将变速器操纵杆置于“D”位, 在发动机怠速时测量TCM (B52) 插头8号端子与13号端子之间的输出电压, 其值应为10～14V。
若测量值不符合规定, 应更换TCM并重新进行自诊断试验。
4. 试验D
当显示故障代码“14”时, 表示2号换档电磁阀电路有故障, 将导致变速器不能换档, 可进行试验D。
1) 检查TCM与2号换档电磁阀之间的连接线束
脱开TCM和自动变速器插头, 测量TCM (B52) 插头9号端子与自动变速器插头2号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头13号端子与自动变速器插头4号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头9号端子与车身接地之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω。
2) 检查2号换档电磁阀的接地电路
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头4号端子与变速器壳体之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω。
3) 检查2号换档电磁阀
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头2号端子与4号端子之间的电阻, 其值应为20～30Ω。
4) 检查TCM (B52) 插头9号端子的输出信号电压
升起车辆并支撑牢固, 起动发动机, 使发动机和自动变速器达到正常工作温度。接通点火开关, 但不起动发动机, 将变速器操纵杆置于“D”位, 在发动机怠速时测量TCM (B52) 插头9号端子与13号端子之间的电压, 其值应为10～14V。
若测量值不符合规定, 应更换TCM并重新进行自诊断试验。
5.试验E
当显示故障代码“15”时, 表示1号换档电磁阀电路有故障, 将导致变速器不能换档, 可进行试验E。
1) 检查TCM与1号换档电磁阀之间的连接线束
脱开TCM和自动变速器插头, 测量TCM (B52) 插头10号端子与自动变速器插头3号端子之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω;测量TCM (B52) 插头10号端子与车身接地之间的电阻, 其值应为100kΩ。
2) 检查1号换档电磁阀的接地电路
脱开自动变速器插头, 检查自动变速器插头4号端子与变速器壳体之间的电阻, 其值应为0～1.0Ω。
3) 检查1号换档电磁阀
脱开自动变速器插头, 测量自动变速器插头3号端子与4号端子之间的电阻, 其值应为20～30Ω。
4) 检查TCM (B52) 插头10号端子的输出信号电压
升起车辆并支撑牢固, 起动发动机, 使发动机和自动变速器达到正常工作温度。接通点火开关, 但不起动发动机, 将变速器操纵杆置于“D”位, 在发动机怠速时测量TCM (B52) 插头10号端子与13号端子之间的输出电压, 其值应为10～14V。
若测量值不符合规定, 应更换TCM并重新进行自诊断试验。
汽车电控自动变速技术及发展趋势 篇5
关键词：电控自动变速,类型,原理,趋势
随着电子技术及微处理器技术的发展, 自动变速技术发展迅速。电子控制自动变速器正实现一机多参数多规律控制, 并在此基础上将发动机ECU和变速器ECU合并, 实现综合控制。ECU中同时存储多种换档规律, 如最佳经济性和最佳动力性换档规律等, 可根据需要进行选择。电子控制自动变速器为加宽变速范围, 缩小传动比间隔, 自动变速器向多档化发展;为提高传动效率, 改善燃油经济性, 普遍采用了带锁止机构的液力变矩器;为减轻质量, 缩短动力传递路线, 前置发动机前轮驱动的车辆将变速器与驱动桥结合为一体构成自动驱动桥;为便于使用维修, 控制系统的诊断功能不断增强。
1 电子控制自动变速器的类型
1.1 按汽车驱动方式分类
按汽车驱动方式的不同可分为前驱自动变速器和后驱自动变速器两种。后驱自动变速器的变矩器和行星齿轮系统的输入轴及输出轴在同一轴线上, 轴向尺寸较大, 阀板总成布置在行星齿轮系统下方的油底壳内;前驱动自动变速器与后驱动自动变速器组成相同, 但在自动变速器的壳体内还装有差速器。前驱动汽车的发动机有横置和纵置2种, 横置发动机的前驱动自动变速器的输入轴和输出轴为2个轴线方式, 变矩器和齿轮变速器输入轴布置在上方, 输出轴布置在下方, 因此变速器轴向尺寸减少, 但增加了变速器的高度, 通常将阀板总成布置在变速器的侧面或上方, 以保证汽车有足够的最小离地间隙。纵置发动机的前驱动自动变速器与后驱动自动变速器基本相同, 但在后端增加了一个差速器。
1.2 按前进档位数分类
按前进档位数可分为3速、4速、5速和6速等。新型轿车自动变速器基本上都采用4个以上的前进档, 设有超速档, 虽然结构复杂, 但大大改善了汽车燃油经济性。
2 电子控制自动变速器的基本组成和控制原理
电子控制自动变速器由液力变矩器、行星齿轮系统、液压控制系统和电子控制系统组成, ECU根据传感器检测到的发动机冷却液温度、发动机转速、节气门开度、车速、自动变速器液压油温度等信号确定换档规律, 并向电磁阀发出控制信号;电磁阀将该信号转变为液压控制信号, 阀板中的控制阀根据液压控制信号控制换档执行机构的动作, 实现自动换档, 见图1。
电子控制自动变速器与全液压控制自动变速器控制原理比较:全液压控制自动变速器由速控阀产生的与车速成比例的液压和由节气门阀产生的与节气门开度成比例的液压共同作用于换档阀, 换档阀控制制动器和离合器工作, 实现换档;电子控制自动变速器则在全液压控制自动变速器的基础上增加了一套电子控制系统, ECU根据节气门开度和车速等信号确定换档时刻, 控制执行元件工作, 从而控制制动器和离合器工作, 实现换档。电子控制自动变速器采用节气门阀主要用于调节油道压力, 而不用于控制换档时刻。
3 电控自动变速技术的发展趋势
现代汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速器或无级变速器方向发展。采用无级变速器可以节约燃油, 使汽车单位油耗的行驶里程提高。通过选择最佳传动比, 能够使发动机保持在很窄的转速范围内运转, 从而获得最有利的功率输出, 无级变速器传动比传统的自动变速器结构更简单、紧凑。自20世纪90年代以来, 随着电子技术的飞速发展以及用户对它的操纵性能、舒适性、安全性能等方面的苛刻要求, 世界上许多汽车生产厂家不断投入人力和财力, 大力加强自动变速器的技术研究, 促进其不断向前发展。近年来, 随着微电子技术的飞速发展, 电子控制自动变速器的问世, 给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域, 推动了汽车变速装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化的趋势。现代轿车自动变速器的发展方向:
1) 电子控制全自动锁止离合器。
为了提高传动效率, 改善经济性能, 轿车用自动变速器普遍采用了液力变矩器锁止离合器, 并进行电子控制以保持其换档的平顺性。锁止式液力变矩器的功能特点决定了自动变速器由液力偶合器一液力变矩器一锁止式液力变矩器的过程。液力变矩器除了能传递扭矩外, 还能增大发动机的扭矩, 以吸收扭转振动的作用, 液力偶合器却不能。带锁止离合器的液力变矩器, 克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点, 这种锁止装置实际上是全自动离合器。锁止离合器时, 液力变矩器将不起作用。这对改善燃料的经济性和降低变速器的温度有益处。
2) 适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器。
智能型的电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中, 对汽车的运行参数进行控制, 合理地选择换档点而且在换档过程中对恶化的参数进行修正, 如摩擦片摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系统可以将汽车运行中的故障记录下来便于维护。电子控制技术利用微机控制变速器, 不仅使换档程序更加符合驾驶员的意愿, 而且还能利用模糊控制理论解决特殊情况下变速程序的复杂问题使自动变速器的控制能力及可靠性大幅度提高。总之电子控制能实现多参数、多规律性的控制, 使发动机和变速器在不同油门开度和各种行驶环境下都能处于最佳工作状态。日本丰田凌志牌高级轿车应用了智能型发动机一变速器综合控制系统。该系统利用计算机控制系统进行综合控制。在变速时, 使发动机扭矩临时降低, 控制离合器油压, 使变速平稳。在离合器油压控制中, 检测与预计最优化值的偏差, 并利用新开发的线性电磁阀进行修正反馈控制。
3) 电子控制无级变速技术。
随着电子技术的应用, 电子控制金属带型无级变速器在西欧及日本得到重视, 正在积极开发市场以希望其一步到位。目前研制开发并在微型轿车上采用此类变速器的有日本富士重工公司等。由于电子技术的不断发展和进步特别是微机控制功能的进一步增强, 各种传感器和执行机构性能的改善, 所以在自动变速器上也开始大量采用。近年出现的程序式变速器是电子技术在自动变速器中的首次应用。进入20世纪80年代后, 大规模集成电路技术的发展, 使得由微机控制发动机和变速器自动切换成为可能。在我国, 上海通用汽车公司在其生产的别克轿车上装备了电控液力自动变速器, 这是我国第一家汽车公司将自动变速器作为标准装置装于轿车, 该变速器于1998年10月份正式生产下线。
4) 自动预选式换档系统。
近年来采埃孚公司又开发了一种自动预选式换档系统, 它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感, 又不需要紧张费力的操作。这种自动预选式换档装置, 是全自动换档系统的基础, 它的性能包括电子控制自动选档, 换档时刻由驾驶员确定, 驾驶员不需要手操作换档。
5) 小型化。
减轻质量、缩短动力传递路线, 能使汽车节油, 自动变速器的小型化正向着这个方向发展。
20世纪70年代以来, (纵置发动机前轮驱动) 微型车急剧增多, 从而为自动变速器小型化提供了前提条件。此外, 自动驱动桥即把变速器与驱动桥合为一个整体的趋势十分突出, 小型化又推动了前置前驱动化和自动驱动桥的发展。
4 结束语
电控自动变速技术使换档时间更精确、换档更平稳, 而且操纵自如灵活, 提高了行车安全性。在我国, 自动变速器的装车率也越来越高, 上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、东风日产、东风雪铁龙、一汽及海南马自达、奇瑞、北京现代等均有电控自动变速器车型, 部分汽车有手自一体化的车型, 广州本田、一汽大众等汽车还有无级变速器车型。当今世界各大汽车公司对无级变速器的研制都十分活跃。电子控制式的无级变速器将得到广泛的应用和发展。
参考文献
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电控机械自动变速器 篇6
一、驻车挡/空挡位置开关的检测
1. 电压的检查
断开驻车挡/空挡位置开关连接器, 测量B88线束侧, 将点火开关置于ON位置, 测量B88端子2与车身搭铁电压, 电压应是11～14V;测量B88端子4与车身搭铁电压, 电压也应是11～14V。
2. 各挡电阻的检查
测量驻车挡/空挡位置开关没有线束连接的零件。
(1) 换挡杆位于P和N时, 测量B88端子4与端子5电阻应小于1W, 换挡杆位置不在P和N时, 测量B88端子4与端子5电阻应在10kW或更大。
(2) 换挡杆位于P时, 测量B88端子2与端子6电阻应小于1W, 换挡杆位置不在P时, 测量B88端子2与端子6电阻应在10kW或更大。
(3) 换挡杆位于R时, 测量B88端子2与端子1电阻应小于1W, 换挡杆位置不在R时, 测量B88端子2与端子1电阻应在10kW或更大。
(4) 换挡杆位于N时, 测量B88端子2与端子9电阻应小于1W, 换挡杆位置不在N时, 测量B88端子2与端子6电阻应在10 kW或更大。
(5) 换挡杆位于D或3位时, 测量B88端子2与端子7电阻应小于1W, 换挡杆位置不在D或3位时, 测量B88端子2与端子7电阻应在10kW或更大。
(6) 换挡杆位于2时, 测量B88端子2与端子3电阻应小于1W, 换挡杆位置不在2时, 测量B88端子2与端子3电阻应在10kW或更大。
(7) 换挡杆位于L时, 测量B88端子2与端子8电阻应小于1W, 换挡杆位置不在L时, 测量B88端子2与端子8电阻应在10kW或更大。
3. 驻车挡/空挡位置开关-ECM
连接驻车挡/空挡位置开关连接器, 断开ECM连接器, 将点火开关置于ON位置, 然后测量换挡杆移至各挡时的电压。
(1) 换挡杆位于P位时, 测B31中端子73与车身搭铁电压应是11～14V, 不在P位时, 电压应低于1V。
(2) 换挡杆位于N位时, 测B31中端子54与车身搭铁电压应是11～14V, 不在N位时, 电压应低于1V。
(3) 换挡杆位于R位时, 测B31中端子53与车身搭铁电压应是11～14V, 不在R位时, 电压应低于1V。
(4) 换挡杆位于D或3位时, 测B31中端子73与车身搭铁电压应是11～14V, 不在D或3位时, 电压应低于1V。
(5) 换挡杆位于2位时, 测B31中端子55与车身搭铁电压应是11～14V, 不在2位时, 电压应低于1V。
(6) 换挡杆位于L位时, 测B31中端子74与车身搭铁电压应是11～14V, 不在L位时, 电压应低于1V。
4. 检查B88-B31是否有断路和短路的情况
测量B88端子4与B31的端子52的电阻应始终小于1W, 测量B88端子4或B31的端子52与车身搭铁的电阻应始终大于或等于10kW。
二、ATF温度传感器的检测
1.从传动桥上断开变速器线束连接器, 测量ATF温度传感器B90端子1与端子6之间的电阻值应在79～156kW之间, ATF温度传感器采用负温度系数的热敏电阻, 应随着温度的升高电阻值降低, 10℃时电阻值应是5～8kW, 25℃时电阻值应是2.5～4.5kW, 110℃时电阻值应是0.22～0.28kW。B90端子1和端子6分别与车身搭铁电阻大于或等于10kW。
2.将变速器线束连接器连接至传动桥, 断开ECM连接器, 测量B31端子72与端子95之间的电阻始终在79～156kW之间, B31端子72和端子95分别与车身搭铁电阻大于或等于10kW。
三、涡轮转速传感器的检测
1.从传动桥上断开涡轮转速传感器线束连接器, 测量涡轮转速传感器B91端子1与端子2在20℃电阻值应是560～680W。
2.连接涡轮转速传感器线束连接器, 断开ECM连接器, 测量B31端子125与端子124之间电阻值在20℃时应是560～680W。B31端子125和端子124分别与车身搭铁电阻大于或等于10kW。
四、制动开关检测
1. 电阻的检查
断开制动开关连接器, 拆下制动开关总成, 测量端子1和端子2之间的电阻。松开开关销时电阻应小于1W, 推入开关销时电阻大于或等于10kW。测量端子3和端子4之间的电阻, 推入开关销时电阻应小于1W, 松开开关销时电阻大于或等于10kW。
2. 电压的检查
安装制动开关总成及连接器, 断开ECM连接器, 测量A50端子36与车身搭铁电压, 踩下制动踏板电压应是11～14V, 松开制动踏板电压应低于1V。
五、变矩器离合器电磁阀 (换挡电磁阀SL) 的检测
1. 电阻的检查
拆下换挡电磁阀SL, 测量电磁阀端子与电磁阀阀体之间的电阻, 在20℃时应是11～15W。
2. 工作情况的检查
将蓄电池正极引线连接至电磁阀端子上, 并将负极引线连接至电磁阀阀体上, 电磁阀应发出工作声音。
六、换挡电磁阀S1和换挡电磁阀S2的检测
换挡电磁阀S1和换挡电磁阀S2的电阻检查和工作情况的检查的方法同换挡电磁阀SL。
七、换挡电磁阀SLT的检测
1. 电阻的检查
拆下换挡电磁阀SLT, 测量电磁阀两端子之间的电阻, 在20℃时应是5.0～5.6W之间。
2. 工作情况的检查
将蓄电池正极引线连接至电磁阀端子1上, 并将负极引线连接至电磁阀端子2上, 查看电磁阀的运动情况, 电磁阀应发出工作声音。
八、变速器线束的检测
电控机械自动变速器 篇7
09G是由大众公司和日本AISIN公司合作研发生产的1款手自一体6速自动变速器,广泛应用在高尔夫、途安、新甲壳虫、帕萨特、波罗、朗逸、迈腾、宝来、明锐、昊锐等车型上。09G具有质量轻、总速比大、结构紧凑、换挡舒适性高等优点,是1款技术成熟、性能优良的自动变速器。09G变速器在行驶里程超过10万km后有时会出现一些机械、液压方面的故障,对待这些故障也应遵循正确的诊断分析方法,不应盲目拆解和修理。下面通过2个案例对09G变速器机械液压故障诊断与排除做经验分享。
一、例1
1. 故障现象
有1辆2008年款1.8T途安轿车,装有09G自动变速器,已行驶16万km。行驶过程中无法进入4挡。
2. 故障诊断
首先用诊断仪V.A.S 6150读取故障码,发现变速器系统有故障码P0734:4挡传动比错误———偶发。经路试发现车辆在车速在50~60km/h时,3挡升4挡时出现发动机空转现象,说明4挡离合器打滑。
接着检查了ATF的油位和油质,油位正常,油液无明显的色泽变化及烧焦气味。根据故障现象及电脑检测结果,决定从分析09G自动变速器3挡升4挡工作原理开始,结合原理分析故障原因。
4挡时离合器K1连接单排行星齿轮组行星齿轮架PT1和小太阳轮S3,并将扭矩传递到双排行星齿轮组(拉维娜式)。离合器K2连接涡轮输出轴和双排行星齿轮组行星齿轮架PT2,并将扭矩传到双行星齿轮组。双排行星齿轮组的2个输入转速不同。
从4挡动力传递路线图(如图1所示)可以看出,4挡时执行元件分别是离合器K1和离合器K2,通过电磁阀工作分配表(如表1所示)可以看出相关的控制电磁阀分别是N92和N282。电磁阀N92调节离合器K1的工作压力,电磁阀N282调节离合器K2的工作压力。2个电磁阀都属于常闭电磁阀,电磁阀开度受控制单元占空比控制,占空比大时泄油量大,油压较低,占空比小时泄油量较小,系统油压高,占空比为0即无电流时电磁阀关闭,这时压力接近主油压,离合器上的工作压力最大,离合器可传递最大扭矩。
使用诊断仪V.A.S 6150查看变速器控制单元007组数据,在急加速和缓加速工况下,N92和N282工作电流处于正常状态,在满足3挡升4挡条件时,N282电磁阀瞬时的控制数据也是正常的,这说明控制系统有控制输出,只是不能升入4挡,并出现发动机空转现象,这时可以看到N282控制电流减小,也就是说K2离合器油压可以增大。
结合结构原理和以上操作,分析有以下原因可导致出现打滑不能升入4挡:
1)ATF油量不足,在换挡时油路压力不足,导致传递到K2离合器的压力不足;
2)K2离合器控制电磁阀N282或限压阀工作不良,虽然数据流显示工作正常但输出油压不正常;
3)K2离合器控制油路油封、活塞密封有泄漏,K2离合器摩擦片烧毁,无法有效接合传递动力。
因前期已进行过变速器油位、油质检查,并且1、2、3挡工作正常,所以排除了油量不足和油泵等部件原因。拆卸油底壳和阀体,检查相关电磁阀,未发现异常。对K2离合器进行打压测试,测试时发现离合器K2保持压力比K1、K3低很多。至此基本判定离合器K2存在机械故障。
3. 故障排除
拆检离合器K2时发现,K2活塞密封已破损。更换K2离合器总成,装复,经压力实验,装复变速器。做基础设定后试车,故障现象消失,故障排除。
4. 故障诊断总结
在该案例当中,当车速达到3挡升4挡的换挡时机时,变速器控制单元已经发出了油压控制指令,但由于K2活塞密封不良,液压油泄漏,离合器片不能有效接合,发生打滑现象,在瞬间变速器电脑会进一步调整N282的电流(减小电流以增大K2工作压力,直至断开电流),如果这时K2离合器片仍处于打滑状态时(由控制单元检测分析),则控制单元会增大电流,以减小油压,直至完全泄压。因为变速器电脑备有失效控制逻辑,这样可防止时间过长烧毁离合器片,所以便不能升入4挡,只能处于低速挡3挡以下行驶。同时变速器控制单元根据输入轴、输出轴转速出现异常,储存并报出故障码。
二、例2
1. 故障现象
有1辆1.8T途安轿车,装有09G自动变速器,已行驶13万km。客户反映变速器油泄漏后又行驶了20多km,变速器油底壳破损,在更换过油底壳、滤清器和ATF后,出现换挡打滑、变速器锁挡(紧急运行)现象。
接车后试车。热车后前进挡起步时感觉车辆似乎阻力较大,加速不是很顺畅。当变速器挡位达到3挡后,只要稍稍深踩加速踏板,变速器在切换到4挡的同时就会出现打滑现象。如果采用手动模式操作,则发现3挡升4挡也有不同程度的打滑现象。深踩加速踏板操作时,故障指示灯偶尔会点亮,同时系统启动应急模式锁在3挡上。
2. 故障诊断
用诊断仪V.A.S 6150读取故障码,发现在变速器故障存储器中记录了2个偶发性故障,分别是P0730和P0741(01192)。P0730———传动比错误,实际上就是变速器内部元件打滑所致,确切地讲,应该是在缺少ATF的条件下使用,导致系统压力不足而引起的部件打滑(离合器或制动器受损),当然也不排除这种情况是由液压控制部分出现问题导致。P0741(01192)———变矩器锁止离合器机械故障,则有2种可能:一个是变矩器锁止离合器控制系统或变矩器锁止离合器本身因使用不当而损坏;另一个有可能是系统随意记录了1个偶发性的故障码。
结合以上的故障码及车辆的维修情况分析,该车的故障原因可能是由于油底壳破损后在ATF缺少的情况下继续行驶造成变速器内部机械部件异常磨损而损坏,需进一步分解变速器检查。
分解变速器后发现4/5/6挡离合器K2和2/6挡制动器B1(如表1所示),有轻微的烧损迹象,而其它执行元件完好无损。经更换相关离合器及制动器,并对变矩器锁止离合器作了切割修复处理,维修完毕后进行路试发现:升降挡均有不同程度的冲击感;3挡升4挡打滑和掉挡故障仍然存在;深踩加速踏板操作时故障指示灯偶尔会点亮,锁挡现象明显减少。
考虑到变速器大修后需要匹配和学习适应,在行驶一定里程后,变速器的换挡冲击现象消失,但依然还存在3-4挡打滑。根据该变速器的控制特点及换挡执行元件在各挡位的分配情况进行分析,导致该故障的可能原因有:
1)电子控制方面,4/5/6挡时变速器控制单元对4/5/6挡换挡电磁阀N282的指令数据有误或这几个换挡点上的油压调制存在问题;
2)液压控制系统,电磁阀或相应控制阀存在泄漏情况;
3)K2离合器油路存在泄漏情况。
用诊断仪查看数据流,电控系统的指令控制信息基本上不存在问题,可以排除电子控制方面问题。因先前已经更换了离合器和制动器,也基本排除这些部件再次出现问题的可能。那么剩下的问题就是液压控制单元或油路上存在泄漏,考虑到变速器壳体油路出现故障的概率极小,这样便把故障点基本锁定在阀体,也就是说,要么是阀体电磁阀故障,要么是阀体内的油路故障。
3. 故障排除
分解阀体,发现N282的电磁阀及阀孔由于润滑不良有磨损的现象,修复后3挡升入4挡打滑的故障彻底排除,清除故障码后锁挡也随之消除。
4. 故障诊断总结