毕业设计（论文）-多功能的电控自动变速器实验台.doc

天津职业技术师范大学2011届本科生毕业设计1 引 言1.1设计的目的与意义自汽车诞生以来，汽车维修业便一直伴随着汽车工业的发展而成长，汽车维修已成为交通运输业必不可少的服务性支柱与保障。尤其是近几十年来，由于汽车科技和电子技术的迅速发展，使得汽车电子化的进程日益加快，各种高新技术纷纷涌进汽车王国。与之关系密切的汽车维修业也随着汽车高科技化的发展，出现了一些新的面貌。汽车维修制度的改革和发展及汽车维修技术的变革，促使汽车维修人员培训的教学内容、教学手段、教学设备都应作出相应的改革，因为在现代汽车维修中，有故障的车辆先用检测诊断仪器或设备进行相应的检查，而后由维修技术人员基于自己的知识能力和经验，对检查结果进行综合分析后作出相应的诊断，接下来再由主修人员独立或指导辅修人员完成故障排除或修理任务，查找故障所占的时间达总维修时间的70%以上，因此开发设计能进行故障模拟和故障分析诊断的实验台，用于汽车维修从业人员的培训，提高汽车维修人员素质，从而达到提高维修质量和效率的目的。汽车自动变速器早在1940年已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，这是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。距今60多年，汽车自动变速器已经发生了重大的变化。近年来，由于自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种发展方向。自动变速器的普及也给汽车维修行业提出了新的要求，同时需要更多的具有扎实的理论基础，能够进行自动变速器维修的从业者，所以设计能够用于实训教学的自动变速器实验台是十分必要的。本实验台是一台多功能的电控自动变速器实验台，选用了具有代表性的大众01m自动变速器为设计对象，其具有以下功能：1.可进行自动变速器的操作，了解自动变速器的使用方法及使用注意事项。2.可依据实物、电控原理图讲解自动变速器的构造、元件组成、控制原理、传动路线等理论知识。3.可操作控制按钮观察面板上的自动变速器各档位油路走向。4.可通过观察窗观察到自动变速器传动机构的工作状态。5.可设置故障，进行自动变速器故障诊断与排除的实际操作。6.可进行故障码及数据流的读取。7.设置了培训用的课件以及题库，用来进行培训以及检测学生对知识的掌握情况。1.2设计与制作的主要工作在设计自动变速器实验台前，系统地了解了大众01m自动变速器的结构组成、工作原理及各元件间的线路连接。同时研习了大众车系电路图的绘制方法，为绘制变速器电路图做好准备。在上述准备工作完成后，开始进行实验台面板的设计，面板主要包括大众01m自动变速器电路图、实验台仪表以及档位显示、01m自动变速器油路走向、电路元件说明四个部分，力求做到布局科学合理，便于实训教学。自动变速器电路图参考宝来车型搭载的fdh自动变速器原厂电路图进行设计并将原厂电路图进行简化，做到准确、清晰、易读。自动变速器电路图设计完成之后开始进行故障点与测量点的设置，此实验台面板电路图上设置了40个故障点，10个测量点。故障点设计为断路故障，40个故障点中有发动机系统故障点14个、自动变速器系统故障点26个，由开关进行控制；40个故障点也可以当做测试点，测量发动机系统或自动变速器系统的工作特性。10个测量点只是为测量电路的工作特性而设置的，在测量点中还特意为can总线留下了测量点，用来观察can总线的工作波形。实验台仪表以及档位显示用来直观地观察发动机系统或自动变速器系统的工作状态，其中包括一个主油压观察表，一个档位显示和六个传感器电压显示仪表。01m自动变速器油路走向图是由01m自动变速器油路图与二极管试灯组成，二极管试灯分布在自动变速器油路图上。二极管试灯的依次闪烁可以模拟自动变速器油在油路中的流动，在教学中可以使学生更直观地了解自动变速器内部的工作状态。电路元件说明布置在实验面板的后面，对电路图中的代表各电器元件的数字与字母进行解释、说明。在完成了自动变速器实验面板的设计之后，制作与实验台相配套的教学课件。教学课件包含了01m自动变速器机械、电控以及液压方面的内容。较全面的讲解了01m自动变速器的工作原理与故障排除。然后进行台架结构和变速器动力和阻力模拟的设计。要求自动变速器实验台台架牢固稳定，结构紧凑布局合理，方便试验操作与教学。变速器由电动机带动运转，在加速踏板的控制下，通过变频器对发动机的转速进行模拟，由盘式制动器对变速器进行加载及起到制动减速作用。全部设计工作完成之后，开始进行实验台的制作。主要包含实验台台架制作、实验台面板的制作、实验台控制线路的连接、实验台调试四部分工作。432 大众01m自动变速器的结构组成和工作原理分析2.1大众01m自动变速器的结构组成大众宝来车型搭载的01m自动变速器型号为fdh（如图2-1，2-2所示）,此变速器为电液控制4挡自动变速器。01m自动变速器由机械系统、电控系统和液压系统组成。机械系统由拉维那结构的行星齿轮机构和执行器组成，执行器是由3个多片离合器(1至3档离合器k1；3、4挡离合器k3；倒挡离合器k2)和两个制动器(2、4挡制动器b2；倒挡制动器b1)组成，在拉维那行星齿轮机构与执行器的共同作用下，变速器可实现4个前进挡和一个倒挡。执行器是受电控以及液压系统共同控制的。图2-1 大众01m自动变速器外观图2-2 大众01m自动变速器示意图1-2、4挡制动器b2 2-倒挡离合器k2 3-1至3挡离合器k1 4-3、4挡离合器k35-倒档制动器b1 6-单向离合器f 7-装在液力变矩器内的锁止离合器k02.1.1液压系统一、液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。液力变矩器（如图2-3）由涡轮、泵轮、导轮组成、泵轮与外壳一起固定在发动机飞轮上、涡轮用花键与涡轮轴连接在一起；导轮用单向离合器保持固定，单向离合器的内圈固定在环形毂上，当涡轮转速低时，单向离合器为锁止状态，当涡轮转速达到一定转速，液压油会从反面冲击导轮单向离合器失去自锁作用，而自由转动，此时变矩器就变成一个液力偶合器，以使传功效率提高。1-变矩器壳 2-锁止离合器压盘 3-涡轮 4-泵轮5-变矩器轴套 6-输出轴花键套 7-导轮图2-3 带锁止离合器的综合式液力变矩器自动变速器电脑根据车速、节气门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素，按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号，操纵锁止控制阀，以改变锁止离合器压盘两侧的油压，从而控制锁止离合器的工作。当车速较低时，锁止控制阀让液压油从油道b进入变矩器，使锁止离合器压盘两侧保持相同的油压，锁止离合器处于分离状态，这时输入变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮(如下图2-4 a）。当汽车在良好道路上高速行驶，且车速、节气门开度、变速器液压油温度等因素符合一定要求时，电脑即操纵锁止控制阀，让液压油从油道c进入变矩器，而让油道b与泄油口相通，使锁止离合器压盘左侧的油压下降。由于压盘背面的液压油压力仍为变矩器压力，从而使压盘在前后两面压力差的作用下压紧在主动盘（变矩器壳体）上(图2-4 b)，这时输入变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘直接传至涡轮输出，传动效率为100%。另外，锁止离合器在结合时还能减少变矩器中的液压油因液体摩擦而产生的热量，有利用降低液压油的温度。有些车型的液力变矩器的锁止离合器盘上还装有减振弹簧，以减小锁止离合器在结合时瞬间产生的冲击力。 （a） 锁止离合器分离 （b） 锁止离合器结合图2-4 锁止离合器工作原理示意图1-锁止离合器压盘 2-涡轮3-变矩器壳 4-导轮 5-泵轮 6-变矩器输出轴二、油泵油泵安装在液力变矩器的后方，作用是在油路中建立起自动变速器工作(换挡、润滑、冷却)所需要的最高油压。自动变速器的油泵为自动变速器液压系统的动力源，是自动变速器的“心脏”。01m自动变速器的油泵为内啮合渐开线齿轮泵。工作原理如图2-5所示。油泵由内齿轮、外部齿圈、月牙形隔板以及油泵壳等组成。油泵的主动齿轮（内齿轮）与自动变速器泵轮刚性连接，就是说泵轮旋转（发动机旋转）油泵主动齿轮（内齿轮）就会旋转。外部齿圈为从动元件。当液力变矩器的泵轮转动，中央的主动齿轮带动齿圈一同旋转，在旋转的过程中，吸油腔内的体积增大，而压油腔的体积减小，从而在吸油腔内产生真空，吸入自动变速器油；在压油腔产生压力，将自动变速器油压出。因为吸油腔的容积比压油腔的容积大，又因为发动机启动后液力变矩器泵轮（发动机飞轮）每分钟7001000转的高转速，使得经油泵压出的自动变速器油具有很高的压力。吸油腔压油腔隔板图2-5 01m自动变速器油泵三、滑阀箱滑阀箱集成了自动变速器液压部分的机械阀体、电磁阀体与油路，是液压系统的核心部件。电磁阀体将根据变速器控制单元（ecu）输送的信号使机械阀体在滑阀箱内移动，从而改变滑阀箱内自动变速器油液的走向，导通、截止通向执行器的油道，或者调解油路内部的自动变速器油液的工作压力。（图2-6为滑阀箱结构图）油道电磁阀体机械阀体图2-6 01m滑阀箱结构图2.1.2机械系统一、拉维那行星齿轮机构6543211、大太阳轮；2、小太阳轮；3、短行星齿轮；4、长行星齿轮；5、行星架；6、齿圈 图2-7 大众01m自动变速器拉维那行星齿轮机构元件图（如图2-7所示）拉维那式行星齿轮换挡机构的主要特点是：两个行星排实现四个前进档，一个倒档。两个行星排分别是单级行星轮行星排和双级行星轮行星排。两个行星排齿圈共用，行星架共用。二、执行器图2-8 大众01m自动变速器机构元件图（如图2-8所示）执行器是由3个多片离合器(1至3档离合器k1；3、4挡离合器k3；倒挡离合器k2)和两个制动器(2、4挡制动器b2；倒挡制动器b1)组成，在拉维那行星齿轮机构与执行器的共同作用下，变速器可实现4个前进挡和一个倒挡。如图2-9为大众01m自动变速器执行器元件实物图离合器k3结构图离合器k1结构图离合器k2结构图单向离合器f结构图图制动器b2结构图制动器b1结构图图2-9 大众01m自动变速器执行器元件实物图2.1.3 电控系统自动变速器控制系统（图2-9）包括有控制单元(j217)、发动机控制单元(j220)阀体、变速器油温度传感器(g93)、多功能开天(f125)、变速器转速传感器(g38)、车速传感器(g68)、换挡杆锁止电磁阅(n110)、强制换低挡开关(f8)、制动指示灯开关(f)、启动锁止和倒车灯继电器(j226)、还包括发动机电喷系统的一些传感器；如踏板位置传感器(g79、g185)、节气门位置传感器(g187、g188)、发动机转速传感器(g28) 等。1-自动变速器控制单元（j217）2-发动机控制单元（j220）；3-自动变速器控制单元诊断接口4-阀板；5-变速器油温传感器（g93）；6-多功能开关（f125）；7-变速器转速传感器（g38）；8-车速传感器（g68）；9-换挡杆锁止电磁阀（n110）；10-巡航控制开关（e45）（部分车型配备）；11-强制低挡开关（f8）；12-制动指示灯快关（f）；13-启动锁止和倒车灯继电器（j226）；14-节气门位置传感器（g187、g188）；15-发动机转速传感器（g28）；16-空调装制 17-变速杆位置指示板图2-9 大众01m自动变速器电控系统构造2.2大众01m自动变速器工作原理分析2.2.1工作原理01m型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高。变速器的壳体为整体式，内部结构包括行星齿轮、阀体、离合器及制动器等。01m型变速器各挡的传 动比分别为：i1 =2.714，i2=2.551，i3=1.000，i4=0.679。从理论上讲，变速器的每个挡位又分液压和机械2种状态。由于装备了带有锁止离合器的液力变矩器，变速器电控单元j217可根据车辆的负载、速度和挡位等状况，控制锁止离合器器电磁阀的动作，实现锁止离合器接合与分离，但与变矩器内部打滑无关。当锁止离合器接合时，变速器的前进挡由液力变矩器的打滑方式变为机械直接驱动的方式。01m型自动变速器的机械结构部分为拉维那行星齿轮机构（图2-6），由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个离合器组成。其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成。变速器在工作时，阀体通过油压控制离合器、制动器的动作，以完成液力变矩器和行星齿轮组之间的动力传输。如果离合器k1工作，就会驱动小太阳齿轮。离合器k2则是用来驱动大太阳齿轮的，离合器k3驱动行星齿轮架，制动器b1制动行星齿轮架，动力是通过齿圈输出的。图2-10 大众01m自动变速器结构简图2.2.2传动路线当手动阀位于“d”挡时，变速器的各挡传动路线如下：1挡时，j217通过控制电磁阀n91使离合器k1接合，太阳轮参加工作，行星齿轮架固定不动，动力传递由涡轮轴离合器k1小太阳齿轮短行星齿轮长行星齿轮齿圈。 2挡时，电磁阀n91使离合器k2分离，制动器b2由电磁阀n88控制将大太阳齿轮制动。动力传递由涡轮轴离合器小太阳齿轮短行星齿轮长行星齿轮齿圈。3挡时，离合器k1和k2接合，小太 阳齿轮和大太阳齿轮被同时驱动，由于2个太阳齿轮的直径不同，行星齿轮组被固定，整个行星齿轮组就作为一个整体输出动力。变速器处于机械3挡时，j217控制电磁阀n90使离合器k3接合，直接驱动行星齿轮架，手动阀控制离合器k1、k2接合，行星齿轮组被锁定，动力直接通过离合器k3进行传递。4挡时，自动变速器控制模块控制电磁阀n88和n91，使离合器k1和k2分离，同时控制电磁阀ev2使制动器b2接合。这样动力通过离合器k3驱动行星齿轮架绕大太阳齿轮旋转，此时大太阳齿轮被固定，动力得以通过齿圈输出。倒挡时，阀体手动阀供给离合器k2和制动器b1压力，离合器k2驱动大太阳齿轮，制动器b1制动行星齿轮架，动力传递经离合器k2大太阳齿轮长行星齿轮齿圈。如表2-1执行元件列表：表 2-1 各档执行元件列表挡位b1b2k1k2k3fk01hoo1mooo2hoo2mooo3hoo3mooo4hoo4moooroo注： hhydraulic 液压 mmechanical 机械 o结合3 实验台的总体设计方案实验台共设计隐蔽式可控故障点40处，最大程度的接近实际故障，可以通过开关进行控制，在有故障与无故障两种状态之间进行切换。在实训教学过程中，教师可通过实验台对01m自动变速器的结构组成及工作原理进行讲解，同时可进行故障设置，使学生了解故障现象并可利用电脑故障诊断仪和万用表进行故障诊断与排除的训练。3.1实验台的台架结构设计以利于实训教学为目的，同时达到安全可靠、操作方便、结构稳定、造型美观的要求。9876543211-实验台主面板（包括电路图、显示仪表、油压表、点火开关） 2-副面板（换挡油路图） 3-换挡手柄 4-制动手柄 5-调速按钮 6-油门调解旋钮 7-油路显示按钮 8-变速器本体 9-制动盘 图3-1 实验台整体结构简图实验台（如图3-1）采用钢质材料进行制作，底部安装有脚轮以方便移动。实验台总体高度为2232mm，其中操作台高度为1085mm，操作台内部安装有电动机及变频器是变速器的动力来源。面板部分为长1800mm，宽1147mm的矩形，内部装有故障点控制开关。在实验台左侧为变速器支撑架，其上为制动器护罩，内部安装盘式制动器。3.2实验台的面板设计实验台的面板（图3-2）是进行实训教学、电路分析、故障诊断与排除的平台，所以是实验台总体设计中的极其重要和关键的一环。面板主要包括大众01m自动变速器电路图、实验台仪表以及档位显示、01m自动变速器油路走向、电路元件说明四个部分。图3-2 实验台面板第一部分为大众01m自动变速器电路图部分。在进行绘制之前，我对大众01m自动变速器的相关资料进行了查阅和收集，同时为了绘图的准确性和标准性，研习了大众车系电路图的画法，并以大众宝来原厂全车电路图作为制图参照。第二部分为试验台仪表及档位显示。学生可根据电子仪表的显示以及档位显示来判断变速器的工作状态。第三部分为大众01m自动变速器油路走向图。01m自动变速器油路走向图是由01m自动变速器油路图与二极管试灯组成，二极管试灯分布在自动变速器油路图上。二极管试灯的依次闪烁可以模拟自动变速器油在油路中的流动，在教学中可以使学生更直观地了解自动变速器内部的工作状态。第四部分为电路图元件表。标明了图中各元件的名称。3.2.1电路图的设计以大众车系电路图绘图方法，根据宝来搭载的型号为fdh自动变速器原厂电路图作为参照进行绘制，在绘制过程中对电路图（图3-3）的布局进行了设计，使其适应实验台面板的总体布局及实训教学的需要。图3-3 大众01m自动变速器电路在电路图中设置故障点40个，检测点10个；故障点也可以作为测量点测量电控系统的工作状态。为使执行器的工作状态能够直观的显示，电路图中安装有发光二极管用来显示执行器的工作状态，如制动灯、倒车灯、变速器电磁阀等。故障设置如表3-1所示。表3-1故障检查点分析表序号名称注解1g28/2j361 t121/96端子与g28/2之间线路断路故障2g28/3j361 t121/106端子与g28/3之间线路断路故障3t121/64j361 t121/64端子与g185 t6b/6之间线路断路故障4t121/19j361 t121/19端子与g185 t6b/1之间线路断路故障5t121/45j361 t121/45端子与g185 t6b/5之间线路断路故障6t121/18j361 t121/18端子与g79 t6b/2之间线路断路故障7t121/51j361 t121/51端子与g79 t6b/4之间线路断路故障8t121/50j361 t121/50端子与g79 t6b/3之间线路断路故障9t121/119j361 t121/119端子与g186 t6a/3之间线路断路故障10t121/121j361 t121/121端子与g186 t6a/5之间线路断路故障11t121/90j361 t121/90端子与g187 t6a/1之间线路断路故障12t121/97j361 t121/97端子与g187(g188) t6a/2之间线路断路故障13t121/92j361 t121/92端子与g188 t6a/4之间线路断路故障14t121/91j361 t121/91端子与g187(g188) t6a/6之间线路断路故障15g38/1j217 t68/66端子与g38/1之间线路断路故障16g38/2j217 t68/21端子与g38/2之间线路断路故障17g68/1j217 t68/65端子与g68/1之间线路断路故障18g68/2j217 t68/20端子与g68/2之间线路断路故障19t8/1f125 t8/1端子与j217 t68/63之间线路断路故障20t8/2f125 t8/2端子与j217 t68/40之间线路断路故障21t8/3f125 t8/3端子与搭铁之间线路断路故障22t8/5f125 t8/5端子与j217 t68/18之间线路断路故障23t8/6f125 t8/6端子与j217 t68/52之间线路断路故障24t8/7f125 t8/7端子与供电之间线路断路故障25t9/2j226 t9/2端子与j217 t68/45之间线路断路故障26t9/3j226 t9/3端子与j217 t68/11之间线路断路故障27t9/7j226 t9/7端子与搭铁之间线路断路故障28t68/15f 2端子与j217 t68/15之间线路断路故障29t68/29n110 2端子与j217 t68/29之间线路断路故障30t68/16f8 1端子与j217 t68/16之间线路断路故障31t68/58j217 t68/58端子与t12/8之间线路断路故障32t68/22j217 t68/22端子与t12/2之间线路断路故障33t68/67j217 t68/67端子与t12/1之间线路断路故障34t68/55j217 t68/55端子与t12/3之间线路断路故障35t68/54j217 t68/54端子与t12/4之间线路断路故障36t68/9j217 t68/9端子与t12/5之间线路断路故障37t68/47j217 t68/47端子与t12/6之间线路断路故障38t68/56j217 t68/56端子与t12/7之间线路断路故障39t68/10j217 t68/10端子与t12/10之间线路断路故障40t68/6j217 t68/6端子与t12/12之间线路断路故障为了更方便实际教学教学工作，本实验台除设置了40个故障点之外，还在电路图上设置了10个动态测量点，动态测量点只是在实验台整体线束上添加了若干用于万用表或示波器检测的插孔，并未对线束做断路故障的处理。测量点设置如表3-2所示。表3-1测量点分析表序号名称注解130测量常供电电路215测量点火开关供电电路3x测量大功率用电器供电电路431测量搭铁电路5j226 t9/5测量j226的供电电路6j226 t9/8测量启动机供电电路7j217 t68/3测量can-bus总线的低线8j217 t68/25测量can-bus总线的高线9j217 t68/24测量诊断虚拟总线10j217 t68/1测量电脑搭铁电路总线检测点位置（图3-4）：在测量总线的时候可以使用示波器，观察can-bus总线的工作状况。 图3-4 can总线检测点3.2.2面板控制电路图的设计面板控制电路图（图3-5）就是在面板图的基础上绘制出故障断点、指示灯及监测仪表连线等内部控制电路。图3-5 大众01m自动变速器面板控制电路图故障点设置为线路断路故障，线路的通、断由开关进行控制（图3-6），用来显示执行元件工作情况的发光二极管串接电阻后与执行器并联，当执行元件工作时二极管点亮，指示执行元件处于工作状态（图3-7）。 图3-6 故障点控制 图3-7 执行元件指示灯在实验台面板上的第二部分安装有数字式电压表(xl513系列)，通过正、负表笔对故障点进行检测，显示检测电压。数字式电压表（图3-8）技术规格：准确度：0.3%读数+1字，湿度rh45%75%。平均每变化10引起的附加误差不超过基本误差值。显 示：15mm（led）红色或绿色。三位半：（1999计数）读数。自动调零 自动极性转换取样周期：40ms 超量程指示：最左位数字显示（1）或（-1） 可以用外部跳线任意设定小数点的位置 供电电源：dc 5v10%，最大150ma工作温度范围：050外形尺寸：宽79mm高42.5mm深25.5mm安装开孔尺寸：76mm39mm 数字式电压表的工作电压为5v，所以需要通过7805稳压块将蓄电池的12v电压转换成5v电压为电压表供电（电路原理图3-8，稳压块外形简图3-9）。 图3-8 7805稳压快稳压原理图 图3-9 7805稳压块3.2.3故障点的设计（一）发动机转速传感器g28的故障设置（1号、2号故障点）1、作用：g28为磁感应式传感器，向发动机ecu发送曲轴转速信号；当g68损坏时，g28用来做替代信号向变速器ecu提供转速信号。2、故障设置（图3-10）：图3-10 g28故障设置1号故障点：发动机转速传感器2号端子与j361-t121/96之间线路断路故障。2号故障点：发动机转速传感器3号端子与j361-t121/106之间线路断路故障。3、故障现象：发动机不能起动。（二）变速器转速传感器g38的故障设置（15号、16号故障点）1、作用：g38为磁感应式传感器，向变速器ecu发送变速器中大太阳轮转速信号；变速器ecu根据此信号来控制推迟点火提前角，在换挡过程中控制片式离合器和制动器油压；当g38损坏时，变速器进入紧急状态。 2、故障设置（图3-11）：图3-11 g38故障设置15号故障点：变速器转速传感器1号端子与j217-t68/21之间线路断路故障。16号故障点：变速器转速传感器2号端子与j217-t68/66之间线路断路故障。3、故障现象：变速器进入紧急工作状态。（三）发动机转速传感器g68的故障设置（17号、18号故障点）1、作用：此信号获得车辆行驶信号。ecu根据此信号和g38、g69信号用以确定换挡时刻；ecu根据此信号来确定锁止离合器滑差；保证巡航系统工作（d、3、2档，车速大于30km/h）。2、故障设置（图3-12）：图3-12 g68故障设置17号故障点：发动机转速传感器1号端子与j217-t68/65之间线路断路故障。18号故障点：发动机转速传感器2号端子与j217-t68/20之间线路断路故障。3、故障现象：变矩器中锁止离合器不会锁止。（四）atf油温传感器g93的故障设置（40号故障点）1、作用：atf油温度传感器g93位于阀体旁，处于atf油中， atf油温度传感器始终监测atf油温度，将信息传递给变速箱控制单元。当油温超过限定值时，换档过程将在发动机较高转速下进行，通过提高的发动机转速来减小液力变矩器滑转，以此来降低atf油温。atf油温一下降，将再次恢复正常的换档模式。2、故障设置（图3-13）：图3-13 g93故障设置40号故障点：发动机转速传感器1号端子与j217-t68/6之间线路断路故障。3、故障现象：显示自动变速器油温低，换挡迟缓，但不处于紧急运行状态。（五）制动开关f的故障设置（28号故障点）1、作用：制动开关采集驾驶员踩下制动踏板的信号，当驾驶员踩下制动踏板超过一定行程以后，制动开关内的触点闭合，ecu会接受到制动开关的信号。作用是用于解除排挡杆锁定，解除巡航系统工作。2、故障设置（图3-14）：图3-14 f故障设置28号故障点：制动开关2号端子与j217-t68/15之间线路断路故障。3、故障现象：踩下制动踏板后，制动灯不亮且挂挡杆挂不上其他档位。（六）强制低档开关f8的故障设置（30号故障点）1、作用：当驾驶员踩下加速踏板使节气门全开或开度超过95时，强制低档开关触点闭合，将低电平信号传给ecu。如果触动此开关： 当车速120 km/h时，触动此开关,j217不反应。 当车速50或等于50 km/h时，触动此开关，则向下换一档当车速约等于80 km/h时，触动此开关,切断空调机8s。2、故障设置：30号故障点：制动开关1号端子与j217-t68/16之间线路断路故障。3、故障现象：信号中断，当加速踏板开度达95%时，降低控制精确。（七）多功能开关f125的故障设置（19、20、21、22、23、24号故障点）1、作用：位于变速器壳体内，由变速杆拉索控制。f125将选档位置的信息传给变速器控制单元；负责倒车灯的开启；制止起动机在行驶状态啮合，并锁止变速杆。2、故障设置（图3-16）：图3-16 f125故障设置19号故障点：多功能开关1号端子与j217-t68/63和j226-t9/1之间线路断路故障。20号故障点：多功能开关2号端子与j217-t68/40之间线路断路故障。21号故障点：多功能开关3号端子与搭铁之间线路断路故障。22号故障点：多功能开关5号端子与j217-t68/18和j226-t9/9之间线路断路故障。23号故障点：多功能开关6号端子与j217-t68/62之间线路断路故障。24号故障点：多功能开关7号端子与15号供电线之间线路断路故障。3、故障现象：控制单元进入应急状态。 （八）踏板位置传感器g79、g185的故障设置（3号、4号、5号、6号、7号、8号故障点）1、电子节气们概述：电子节气门代替原来的由加速踏板拉线直接操纵的机械式节气门，使得ecu可以根据驾驶员的驾驶意图并且结合发动机实际的工况驱动节气门的动作，使得发动机的工作既满足驾驶员的驾驶意图也使发动机达到最佳的动力性，燃油经济型以及排放最低。（如图3-17）电子节气门由踏板位置传感器，节气门位置传感器，节气门促动电机等组成。驾驶员操纵加速踏板，加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影响，然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。然后再经过can总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等，由此计算出整车所需求的全部扭矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元，形成闭环的位置控制。图3-17 电子节气门示意图2、作用：用传感器来确定当前加速踏板的位置并将相应的信号传递到发动机控制单元。3、故障设置（图3-18）： 图3-18 g79、g185故障设置3号故障点：踏板位置传感器g185的6号端子与j361-t121/64之间断路故障。4号故障点：踏板位置传感器g185的1号端子与j361-t121/19之间断路故障。5号故障点：踏板位置传感器g185的5号端子与j361-t121/45之间断路故障。6号故障点：踏板位置传感器g79的2号端子与j361-t121/18之间断路故障。7号故障点：踏板位置传感器g79的4号端子与j361-t121/51之间断路故障。8号故障点：踏板位置传感器g79的3号端子与j361-t121/50之间断路故障。3、故障现象：当全部踩下油门踏板，节气门要想全开速度很慢，且epc故障指示灯亮。（九）电子节气门体故障设置：（1）节气门驱动电机g186的故障设置（9号、10号故障点）（2）节气门位置传感器g187、g188的故障设置（11号、12号、13号、14号故障点）1、作用：要开启或关闭节气门，发动机根据踏板位置传感器信号判断驾驶员意图，控制单元激活节气门驱动装置电机。节气门驱动装置时一个电机，它由发动机控制单元所控制。节气门驱动装置通过一个小齿轮驱动节气门。节气门可以在怠速和节气门全开位置之间无极定位。2、故障设置（图3-20）： 图3-19 电子节气门体 图3-20 g186、g187、g188故障设置10号故障点：节气门驱动电机g186的3号端子与j361-t121/121之间断路故障。9号故障点：节气门驱动电机g186的5号端子与j361-t121/119之间断路故障。故障现象：如果节气门驱动装置出现故障，则节气门自动进入紧急运行位置。故障被存储在故障存储器中，电子节气门控制系统的故障指示灯点亮。驾驶员只能在紧急运行状态中行驶。舒适系统的功能被关闭(例如巡航定速控制系统)。11号故障点：节气门位置传感器g187的1号端子与j361-t121/90之间断路故障。12号故障点：节气门位置传感器g187（g188）的2号端子与j361-t121/97之间断路故障。13号故障点：节气门位置传感器g188的4号端子与j361-t121/92之间断路故障。14号故障点：节气门位置传感器g188（g188）的6号端子与j361-t121/91之间断路故障。故障现象：当全部踩下油门踏板，节气门要想全开速度很慢，且epc故障指示灯点亮。（十）电磁阀的故障设置（31号、32号、33号、34号、35号、36号、37号、38号、39号故障点）1、电磁阀n88、n89、n90、n92、n94为开关阀。电磁阀n91、n93为调节阀。作用：n88：控制k1，在1、2、3档时起作用。n89：控制b2，在2、4档时起作用。n90：控制k3，在3、4档时起作用。n92、n94：在换档过程中起换档平顺、舒适作用。 n91：控制变扭器中锁止离合器的闭合或分离，并控制锁止离合器上的压力。n93：控制离合器片和制动器片上的压力。电磁阀在滑阀箱上的位置如图3-21所示图3-21 电磁阀在滑阀箱上的位置2、故障设置（图3-22）图3-22电磁阀故障设置31号故障点： 电磁阀n93 t12/8端子与j217-t68/58之间线路断路故障32号故障点： 电磁阀n93 t12/2端子与j217-t68/22之间线路断路故障33号故障点： 电磁阀n88、n89、n90、n91、n92、n94供电线断路故障34号故障点： 电磁阀n88 t12/3与j217-t68/55之间线路断路故障35号故障点： 电磁阀n89 t12/4与j217-t68/54之间线路断路故障36号故障点： 电磁阀n90 t12/5与j217-t68/9之间线路断路故障37号故障点： 电磁阀n91 t12/6与j217-t68/47之间线路断路故障38号故障点： 电磁阀n92 t12/7与j217-t68/56之间线路断路故障39号故障点： 电磁阀n94 t12/10与j217-t68/10之间线路断路故障3、故障现象：任何一个电磁阀出现故障，变速器都将处于紧急运行状态。表3-3 电磁阀故障列表故障点故障码故障现象电压值n88换档阀开路00258进入失效保护所有档位都是3hecu 55端子为0v电磁阀端子n88/3为12vn89换档阀开路00260进入失效保护所有档位都是3hecu 54端子为0v电磁阀端子n89/4为12vn90换档电磁阀开路00262进入失效保护各档位都是3hecu 9端子 为0v电磁阀端子5为12vn91离合器锁止阀00264进入失效保护所有档位都是3hecu 47端子为0v电磁阀端子n91/6为12vn92平顺阀开路00266进入失效保护d位，3位为3h2位为2h一位为1hecu 56端子为0v电磁阀端12vn93主调压阀开路00286进入失效保护状态d位，3位为3h2位为2h一位为1hecu 22端子为12v电磁阀端端子2为0vn94平顺阀开路00270进入失效保护d位，3位为3h2位为2h一位为1hecu 10端子为0v电磁阀端子10为12v（十一）起动锁止和倒车灯继电器j226的故障设置（25号、26号、27号故障点）图3-23 起动锁止和倒车灯继电器j2261、作用：防止误启动，只有当变速器换挡杆处于p或n档时，使起动机电路接通。当自动变速器换挡杆位于r档时，点亮倒车灯。2、工作原理：图3-23中2、5、6接电源正极，7接电源负极，4接倒车信号灯，8接起动机，1、3、9接控制单元，5和4之间为倒车信号灯继电器开关，2和8之间为起动电机继电器开关；当9为低电平时，5和4不通，2和8也不通，倒车信号灯继电器开关和起动机继电器开关均断开，对应d、3、2、1挡；当9为高电平时，1和3也同时为高电平时，5和4接通，倒车信号灯继电器开关闭合，倒车信号灯亮，而2和8不通，起动机继电器开关断开，对应r挡；当9为高电平时，1和3不同时为高电平时，5和4不通，倒车信号灯继电器开关断开，而2和8接通，起动机继电器开关闭合，对应p、n挡。3、故障设置，如图3-24所示：图3-24 j226故障设置25故障点：j226 t9/2端子与j217 t68/45之间线路断路故障26故障点：j226 t9/3端子与j217 t68/11之间线路断路故障27故障点：j226 t9/7端子与搭铁之间线路断路故障4、故障现象：倒车灯不亮或失去阻止起动功能（十二）换档杆锁定电磁线圈n110的故障设置（29号故障点）1、作用：电磁线圈的一端接15号线，来自于制动踏板的信息经控制单元后用于控制电磁线圈的另一接地端。当踩制动踏板时，电磁线圈的接地端被断开，换档杆锁定功能被解除。2、故障设置（图3-25）图3-25 n110故障设置故障点29：换挡锁止电磁阀电脑控制线路线路断路故障3、故障现象：换挡杆被锁止。3.2.4测量点的设计在01m自动变速器试验台面板上还设置了10个测量点，测量点并未设置故障，只是为了在教学过程中加深学生们对01m自动变速器工作过程的理解，对教学起到辅助作用。这些测量点主要测量的内容有供电电压、搭铁、以及总线信号。 供电电压的测量主要包括30号线常供电线路，15号线供电线路，x号线大功率用电器供电线路以及j226和起动机供电线路的电压测量。可以用万用表的直流电压档（20v量程）测量各测量点处的电压值。搭铁的测量内容主要是蓄电池负极与车身搭铁线路之间的测量以及电脑与车身搭铁线路之间的测量。可以用万用表的导通档位测量各搭铁点之间的导通情况。总线信号的测量内容包括对can总线高线与低线的测量，对虚拟总线k线的测量。对总线的测量是教学中的重点内容，在测量总线时，必须使用示波器，观察总线的信号波行。3.3变速器动力、阻力模拟变速器由电动机带动运转，电动机通过变频器模拟发动机转速，从而实现动力模拟（图3-28）。图3-28 电动机工作原理图电动机的选择 实验台选用了上海德东电机厂生产的变频调速三相异步电机，型号为yvf2-100l1-4，额定功率2.2kw,额定电源380v，恒转矩频率范围（550hz），恒功率频率范围（50100hz）。变频器的选择变频器的型号:sa-4022c；输入电源规格：380460v 50/60hz；输出电源规格：0460v 4.2kva 5.5a；频率范围 0.1400hz。4 01m自动变速器检测实验台的使用4.1大众01m自动变速器实验台的功能1.可进行自动变速器的操作，了解自动变速器的使用方法及使用注意事项。2.可依据实物、电控原理图讲解自动变速器的构造、元件组成、控制原理、传动路线等理论知识。3.可操作控制按钮观察面板上的自动变速器各档位油路走向。4.可通过观察窗观察到自动变速器传动机构的工作状态。5.可设置故障，进行自动变速器故障诊断与排除的实际操作。6.可进行故障码及数据流的读取。7.设置了培训用的课件以及题库，用来进行培训以及检测学生对知识的掌握情况。4.2大众01m自动变速器实验台的具体操作方法一、起动01m自动变速器实验台起动前检查自动变速器油是否在规定位置，油液颜色是否正常，正常为粉红色；皮带是否在规定挠度；油管、水管是否有滴漏；检查电脑接头是否插好；电源