《汽车底盘电控系统检修》-项目一

知识准备所谓自动变速器，是指汽车驾驶中离合器的操纵和变速器的操纵都实现了自动化，简称ＡＴ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）。自动变速器可根据发动机负荷和车速等工况参数变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃油经济性。目前，自动变速器的自动换挡过程都是由自动变速器的电子控制单元（ＥＣＵ）控制的，因此自动变速器可简称为ＥＡＴ、ＥＣＴ等。一、自动变速器的概述１.自动变速器的分类自动变速器可以按结构和控制方式、车辆驱动方式、挡位数的不同分类。下一页返回知识准备（１）按结构和控制方式自动变速器按结构和控制方式的不同，可以分为液力式自动变速器、机械式自动变速器、无级自动变速器和有级式双离合机械自动变速器。①液力式自动变速器（ＡＴ）（见图１－１）是目前应用最广泛、技术最成熟的自动变速器。按照控制方式不同，液力自动变速器可以分为液控自动变速器和电控液力自动变速器，目前轿车上都采用电控液力自动变速器；按照变速机构不同，液力自动变速器又可以分为行星齿轮自动变速器和非行星齿轮自动变速器，行星齿轮自动变速器又可以分为辛普森式和拉维娜式。上一页下一页返回知识准备②机械式自动变速器（ＡＭＴ）（见图１－２）在原有普通有级式手动齿轮变速器的基础上增加了电子控制系统，以自动控制离合器的接合、分离和变速器挡位的变换。机械式自动变速器由于原有的机械传动结构基本不变，所以齿轮传动固有的传动效率高、结构紧凑、工作可靠等优点被很好地继承下来。③无级自动变速器（ＣＶＴ）（见图１－３）采用传动带和工作直径可变的主、从动带轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变。这也是一种具有广阔发展前景的自动变速器，已在部分汽车上应用。上一页下一页返回知识准备④有级式双离合机械自动变速器（ＤＣＴ、ＤＳＧ）（见图１－４）有别于一般的自动变速器系统，基于手动变速器而又属于自动变速器，拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性，因为拥有两套离合器，分别负责不同挡位时的动力传速，因此能提供无间断的动力输出。而传统的手动变速器使用一台离合器，当换挡时，驾驶员须踩下离合器踏板，使不同挡的齿轮做出啮合动作，而动力就在换挡期间出现间断，令输出表现有所断续。（２）按车辆驱动方式自动变速器按车辆驱动方式的不同，可以分为后驱动自动变速器和前驱动自动变速器。上一页下一页返回知识准备后驱动自动变速器用于发动机前置后轮驱动的布置形式，变速器与主减速器、差速器分开；前驱动自动变速器用于发动机前置前轮驱动的布置方式，变速器与主减速器、差速器制成一个总成。（３）按自动变速器前进挡的挡位数按照自动变速器换挡杆置于前进挡时的挡位数的不同，可以将其分为４挡、５挡、６挡等。２.电控液力变速器的基本组成电控液力自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压控制系统和电子控制系统四大部分组成。（１）液力变矩器上一页下一页返回知识准备液力变矩器是一个通过自动变速器油（ＡＴＦ）传递动力的装置，它可以在一定范围内自动、连续地改变转矩比，以适应不同行驶阻力的要求；它还具有离合器的功用，在发动机不熄火、自动变速器位于动力挡的情况下，汽车可以处于停车状态，驾驶员可通过控制节气门开度控制液力变矩器的输出转矩，逐步加大输出转矩，实现动力的柔和传递。（２）行星齿轮变速机构与普通齿轮式手动变速器的作用相同，行星齿轮变速机构可形成不同的传动比，组合成电控变速器不同的挡位。上一页下一页返回知识准备它可以在液力变矩器的基础上将传动比的变化范围增大２～４倍，以提高汽车的行驶适应能力；还可以实现倒挡的传动。（３）液压控制系统①换挡执行元件。电控液力自动变速器的换挡执行元件，主要包括制动器、离合器和单向离合器。其作用与手动变速器的换挡拨叉、结合套等换挡元件类似，可以实现挡位和传动比的变换。②液压控制系统。电控液力自动变速器中液压控制系统主要控制换挡执行机构的工作，由液压泵及各种液压控制阀和液压管路等组成。（４）电子控制系统上一页下一页返回知识准备电控液力自动变速器（见图１－５）中电子控制系统与液压控制系统配合使用，通常把它们合称为电液控制系统。电子控制系统主要包括电子控制单元、各类传感器及执行器等。电子控制系统中的传感器及各种控制开关将发动机工况、车速等信号传递给电子控制单元，电子控制单元发出指令给执行器，执行器和液压系统按一定的规律控制换挡执行机构工作，实现电控液力自动变速器自动换挡。３.电控液力自动变速器的控制原理上一页下一页返回知识准备电控液力自动变速器（见图１－６）是通过传感器和各种信号开关检测汽车和发动机的运行状态，接收驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器液压油温等参数转变为电信号，并输入电控单元（ＥＣＵ）。ＥＣＵ根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号。换挡电磁阀和油压电磁阀再将ＥＣＵ发出的控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。４.电控液力自动变速器的挡位介绍上一页下一页返回知识准备自动变速器换挡方式有按钮式和拉杆式两种类型，驾驶员可以通过其进行挡位选择。按钮式一般布置在仪表板上；拉杆式即换挡操纵手柄也称为换挡杆，可布置在转向柱上或驾驶室地板上。通过连杆机构或钢索与液压系统控制元件的手动阀相连接，为液压系统及电控系统提供操纵信号。自动变速器的换挡操纵手柄通常有４～７个位置，如本田车系有７个位置，分别为Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ４、Ｄ３、２、１；丰田车系换挡操纵手柄的位置为Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌ。上一页下一页返回知识准备日产车系换挡操纵手柄的位置为Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、１，欧美部分车系换挡操纵手柄的位置为Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓ、Ｌ和Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、３、２、１等。丰田轿车系列常见的换挡操纵手柄位置如图１－７所示，其功能如下：①Ｐ位———驻车挡。换挡杆置于此位置时，驻车锁止机构将自动变速器输出轴锁止。②Ｒ位———倒挡。换挡杆置于此位置时，液压系统倒挡油路被接通，驱动轮反转，实现倒向行驶。③Ｎ位———空挡。上一页下一页返回知识准备换挡杆置于此位置时，所有机械变速器的齿轮空转，不能输出动力。④Ｄ位———前进挡。换挡杆置于此位置时，液压系统控制装置根据节气门开度信号和车速自动接通相应的前进挡油路。行星齿轮变速器在换挡执行元件的控制下得到相应的传动比。随着行驶条件的变化，在前进挡中自动升降挡，实现自动变速功能。⑤２位———高速发动机制动挡。当换挡杆置于此位置时，液压控制系统只能接通前进挡中的１、２挡油路，自动变速器只能在这两个挡位间换挡，无法升入更高的挡位，从而使汽车获得发动机制动效果。上一页下一页返回知识准备⑥Ｌ位（也称１位）———低速发动机制动挡。当换挡杆置于此位置时，汽车被锁定在前进挡的１挡，只能在该挡位行驶而无法升入高挡，发动机制动效果更强。２位和Ｌ位多用于山区等路况的行驶，可避免频繁换挡，提高变速器的使用寿命。发动机只有在变速杆置于Ｎ位或Ｐ位时，汽车才能起动，此功能靠空挡起动开关来实现。５.自动变速器挡位使用注意事项①汽车行驶中，不可频繁变换挡位。②汽车行驶中，严禁同时踩下油门和制动踏板。上一页下一页返回知识准备③车停稳后方可挂Ｐ挡，汽车行驶中熄火要挂Ｎ挡，再重起发动机。④避免拖车，或拖车速度＜５０ｋｍ／ｈ且距离＜５０ｋｍ，拖车时最好抬起驱动轮或卸下传动轴。二、液力变矩器１.液力变矩器的作用及组成（１）液力变矩器的作用液力变矩器安装在发动机与自动变速器箱体之间，壳体与飞轮通过螺栓连接在一起，以自动变速器油（ＡＴＦ）为工作介质，其主要功用如下：上一页下一页返回知识准备①传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ＡＴＦ传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。②无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定的范围内实现转速和转矩的无级变化，实现自动增扭的功能。③自动离合。液力变矩器由于采用ＡＴＦ传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。④驱动油泵。ＡＴＦ在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般由液力变矩器壳体驱动。上一页下一页返回知识准备⑤由于采用ＡＴＦ传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系统的过载。（２）液力变矩器的组成液力变矩器的外形及结构如图１－８所示。液力变矩器通常由泵轮、涡轮、导轮及锁止离合器构成。所有工作轮在变矩器中装配好，共同形成环形内腔，其间充满工作油液。①泵轮。泵轮位于液力变矩器的后部，与变矩器的壳体连在一起，壳体与飞轮连接，所以泵轮的转速也就是飞轮的转速。②涡轮。液力涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有花键孔，与变速器输入轴相连。上一页下一页返回知识准备③导轮。导轮位于泵轮与涡轮之间，由一个固定轴支撑，导轮内还有一个单向离合器。单向离合器的作用是允许导轮与发动机同向转动，反向则锁止。④单向离合器。单向离合器内圈通过花键安装在固定的轴套上，外圈安装在导轮内孔中。由于单向离合器内外圈之间装有滚柱斜槽式或楔块式离合器，因此外圈相对于内圈只能做单向旋转运动，如图１－９所示。２.液力变矩器的工作原理上一页下一页返回知识准备当泵轮被发动机驱动旋转时，变矩器内部油液在离心力作用下沿泵轮叶片和导轮组成的通道由中心向边缘流动形成油流，并冲击涡轮的凹面，从而推动涡轮同向旋转，如图１－１０所示。液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来描述。如图１－１１所示，将电风扇Ａ通电，将气流吹动起来，并使未通电的电风扇Ｂ也转动起来，此时动力由电风扇Ａ传递到电风扇Ｂ。为实现转矩的放大，使穿过电风扇Ｂ的气流通过空气道的导向，从电风扇Ａ的背面流回，这会加强电风扇Ａ吹动的气流，使吹向电风扇Ｂ的转矩增加。上一页下一页返回知识准备若电风扇Ａ与电风扇Ｂ之间加一个杆，则电风扇Ａ与电风扇Ｂ以相同转速转动。即电风扇Ａ相当于泵轮，电风扇Ｂ相当于涡轮，空气通道相当于导轮，空气相当于ＡＴＦ，中间杆相当于锁止离合器。油液从涡轮边缘流入后，又沿泵轮叶片和导轮组成的通道流向涡轮中心。在车辆起步时和起步后车速较低，涡轮的转速也较低油流从涡轮中心流出后，再冲击导轮的凹面。此时，由于导轮被单向离合器锁止固定，油流只能改变方向冲击泵轮的背面，从而对泵轮的旋转产生附加推力起到增加转矩的作用，如图１－１２所示。若没有导轮，油流将直接冲击泵轮的正面，从而对泵轮的旋转产生附加阻力，如图１－１３所示。上一页下一页返回知识准备随着车速的提高，涡轮转速也逐渐增加，由涡轮中心流回的油流逐渐改变方向转而冲击导轮的凸面，此时导轮的单向离合器放松，油流方向不再改变而冲击泵轮背面。当涡轮转速等于泵轮转速的０.８５时，油流速度方向与导轮凸面相切，如图１－１４、图１－１５所示。油流对涡轮背面的附加作用力消失，涡轮输出转矩约等于泵轮输入扭矩。当涡轮转速大于泵轮转速的０.８５时，导轮的单向离合器放松，避免油流冲击泵轮正面而对泵轮旋转产生阻力。由此看出，若单向离合器打滑，液力变矩器将失去增扭作用，液流力将对泵轮“加载”，致使汽车起步加速能力变差；若单向离合器卡滞，泵轮的附加阻力会增加，表现为汽车高速行驶时动力不足。上一页下一页返回知识准备３.锁止离合器的工作原理由上述分析可知，增设单向离合器后虽然可以减小附加阻力，但动力传递过程中液压的摩擦和冲击仍然会产生动力损失。若此时用机械方式将泵轮和涡轮连接在一起，则可以实现１００％的动力传递，这正是锁止离合器的作用所在。（１）锁止离合器的结构锁止离合器的结构如图１－１６所示。锁止离合器位于涡轮前段，由压盘、减振盘通过减振弹簧和涡轮传动板相连接，能够衰减离合器接合时的扭转振动。锁止活塞前面附着有摩擦材料。上一页下一页返回知识准备（２）锁止离合器的工作过程①车辆低速行驶时，液力变矩器处于变矩工况。此时自动变速器液压油（ＡＴＦ）由液压控制系统控制，经变矩器输出轴（变速器输入轴）中心进入锁止离合器压盘前部，经导轮轴套上油道Ｃ流出，在油压的作用下，锁止离合器压盘向右移动，锁止离合器分离，如图１－１７所示。②当车辆转入高速行驶时，液力变矩器进入液力耦合工况。此时液压控制系统控制通向变矩器的液流反向流动，即ＡＴＦ由导轮轴套上油道Ｃ流入变矩器内部，经变速器输入轴中心油道Ｂ排出，致使锁止离合器压盘的左侧油压低而右侧油压高。上一页下一页返回知识准备锁止压盘在压差作用下向左移动，从而压靠在变矩器前壳体上，锁止离合器接合，如图１－１８所示。泵轮与涡轮被机械地锁止在一起，提高了高车速下液力变矩器的传动效率。三、行星齿轮变速机构１.行星齿轮变速机构的组成及工作原理除日本本田前轮驱动车辆采用定轴斜齿轮传动外，电控液力自动变速器的变速传动齿轮均采用行星齿轮传动。１）单排行星齿轮机构（１）组成上一页下一页返回知识准备单排行星齿轮机构由三个元件组成，有１个太阳轮、１个齿圈、１个行星架，行星架上有多个行星齿轮（一般有３～６个）。在单排行星齿轮机构中，太阳轮、齿圈及行星架三者是绕同一轴线旋转的，制动任意一个元件，其中两个元件之间即可实现动力传递。（２）传动关系三个元件之间的传动关系。Ｚｃ表示行星架的当量齿数，Ｚ１表示太阳轮齿数，Ｚ２表示齿圈齿数。三者之间的关系为Ｚｃ＞Ｚ２＞Ｚ１，且Ｚｃ＝Ｚ２＋Ｚ１。上一页下一页返回知识准备根据能量守恒定律，由作用在单排行星齿轮机构各元件上的力矩和结构参数，可以得出表示单排行星齿轮机构运动规律的特性方程式由这一特性方程可以看出，在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中，可以任选其中两个元件分别作为主动件和从动件，只要第三个基本元件有确定的转速（０或某一数值），即可确定该单排行星排的传动比。①制动齿圈。②制动太阳轮。上一页下一页返回知识准备③制动行星齿轮架。④将太阳轮、齿圈、行星架这三个基本元件的任两个元件连接起来，即当ｎ１＝ｎ２或ｎ２＝ｎ３或ｎ１＝ｎ３时，由行星排的运动特性方程可知，第三个基本元件的转速必与前两个基本元件的转速相同，即三个基本元件将以同样的转速一同旋转。⑤如果太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中，既无任一元件被固定，又无任意两元件相连接，那么各元件都可以自由转动，行星齿轮机构将没有动力输出，即该机构失去传递动力作用而处于空挡状态。上一页下一页返回知识准备由上面传动比的分析可知，在单排行星齿轮机构中，用行星架输出时，一般作低速挡；用行星架输入时，一般作超速挡；当行星架被固定时，一般作倒挡；当三个基本元件中任意两元件转速相等时，第三者的转速肯定相等，故用作直接挡；当三个基本元件中任一元件都不受约束（不固定、不连接）时，即成为空挡，没有动力传递。可以把单排行星齿轮机构的运动特征归纳成表１－１。２）辛普森行星齿轮机构（１）辛普森基本型行星齿轮机构上一页下一页返回知识准备辛普森行星齿轮机构有两组行星排，共用一个太阳轮，其中间轴从太阳轮的内孔穿过，前行星架与后齿圈连为一体为动力输出元件，整个机构共有四个独立元件，即太阳轮、前行星架与后齿圈、前齿圈、后行星架。两个行星排可组成三个前进挡和一个倒挡，如图１－１９所示。加装超速（Ｏ／Ｄ）挡行星排后，即可组成一个四挡变速器，如图１－２０所示。（２）辛普森改进型行星齿轮机构辛普森改进型行星齿轮机构也称为串联式行星齿轮机构（见图１－２１）。上一页下一页返回知识准备第一行星排的齿圈、行星架分别与第二行星排的行星架、齿圈相连，太阳轮不再共用一个。整个系统共有四个独立元件，即前太阳轮、后太阳轮、前齿圈与后行星架、前行星架与后齿圈。这样可以由两个行星排实现四个前进挡和一个倒挡，如图１－２１所示。３）拉维娜式行星齿轮变速器拉维娜式行星齿轮变速器由一个单排单级行星齿轮机构和一个单排双级行星齿轮机构组合而成，如图１－２２所示。其特点是两排行星齿轮机构共用一个齿圈和一个行星架。上一页下一页返回知识准备行星架上的长行星轮与前排行星齿轮机构的大太阳轮啮合，同时还与后排行星齿轮机构的短行星轮相啮合。短行星轮还与小太阳轮啮合。通常以前后排太阳轮作为输入轴，内齿圈作为输出轴，可以组成３个前进挡和１个倒挡的行星齿轮变速器。拉维娜式行星齿轮机构的结构紧凑，所用构件少，相互啮合的齿较多，可传递较大转矩，但结构较复杂，传动效率较低。２.换挡执行元件换挡执行元件主要包括离合器、制动器和单向离合器三种。离合器和制动器以液压方式控制行星齿轮元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。上一页下一页返回知识准备１）离合器离合器的功用是连接轴和行星齿轮机构中的元件或是连接行星齿轮机构中不同的元件。（１）离合器的结构组成离合器主要有离合器鼓、花键毂、离合器活塞、摩擦片、钢片、回位弹簧等组成，如图１－２３所示。（２）工作原理离合器活塞安装在离合器鼓内，是一种环状活塞，由活塞内外圆的密封圈保证其密封，从而和离合器鼓一起形成一个封闭的环状液压缸，并通过离合器内圆轴颈上的进油孔和控制油道相通，其结构如图１－２４所示。上一页下一页返回知识准备钢片和摩擦片交错排列，两者统称离合器片，摩擦片内圈有花键齿，与花键毂连成一体，并可做轴向移动。钢片通过外齿与离合器鼓连成一体。摩擦片两面均为摩擦系数较大的铜基粉末冶金层或合金纤维层，在摩擦片表面上都有油槽。为保证离合器接合柔和及散热，离合器片浸在油液中工作，因而成为湿式离合器。离合器的工作原理如图１－２５所示，当离合器鼓和离合器花键毂分别以一定的方式连接变速器输入轴和行星排的某个基本元件，即连接主从动件时，来自控制阀的液压油进入离合器液压缸，油压推动离合器活塞克服回位弹簧的弹力，将钢片和摩擦片相互压紧在一起。上一页下一页返回知识准备利用两者间的摩擦力连接离合器鼓和离合器毂，使两者成为一个整体，分别与离合器鼓和离合器毂连接的输入轴或行星排的基本元件，即主从动件，即主从动件也因此被连接在一起。此时，离合器处于接合状态，如图１－２５（ａ）所示。当液压控制系统将作用在离合器液压缸内的液压油的压力解除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下压回液压缸底部，此时钢片与摩擦片相互分离，离合器鼓与离合器花键毂可以朝不同的方向或以不同的转速旋转，离合器处于分离状态，如图１－２５（ｂ）所示。离合器钢片和摩擦片之间存在间隙，这一间隙称为离合器的自由间隙，其大小可以用挡圈的厚度来调整。上一页下一页返回知识准备一般离合器自由间隙的标准为０.５～２.０ｍｍ。离合器自由间隙标准的大小取决于离合器片的片数和工作条件。一般离合器片数越多，该离合器的交替工作越频繁，其自由间隙就越大。当离合器处于分离状态时，其液压缸内仍残留有少量油液，由于离合器和轴一起旋转，内部残留油会在离心力作用下甩向活塞并有一定油压，使活塞压向离合器片，使其处于半接触而增大磨损，减少其使用寿命。为了防止这种情况，在离合器活塞壁面上设一个自由钢球单向阀，以保证残留油流出，使离合器分离彻底（见图１－２６）。当油液被排出时，球体在离心力的作用下离开阀座，开启辅助泄油通道，使油液迅速撤离。上一页下一页返回知识准备２）制动器制动器的作用就是将行星排中的某一元件加以固定，使该元件受约束而不能旋转，常见形式有带式制动器和片式制动器。片式制动器工作过程与离合器相似，区别在于制动鼓或者制动器花键毂与壳体相连，在此不再赘述。对于带式制动器（见图１－２７），制动带的一端与壳体和制动带调整螺钉相连，另一端与液压缸活塞的推杆相连。制动带内表面为一层摩擦系数较高的摩擦衬片。制动鼓与行星排某一基本元件连接，并随之一同旋转。上一页下一页返回知识准备当需要固定制动鼓来制动此基本元件时，变速器的控制系统使液压腔内冲入压力油，活塞压缩内、外弹簧（复位弹簧），内弹簧推动推杆移动，压紧制动带的一端，制动带箍紧制动鼓上，使之无法转动。液压缸内油压进一步上升时，内弹簧也进一步压缩，活塞接触推杆垫圈，直接推动推杆压紧制动带，制动带以更大的压力箍紧制动鼓。当需要解除制动时，液压腔内的压力油流出，活塞在复位弹簧的作用下回位，制动带松开，制动解除。活塞和推杆之间加入内弹簧，主要功能有两个：一个是吸收制动鼓被减速至停止转动时对制动带的反作用力，此反作用力若直接作用于活塞，会使活塞产生振动，影响换挡平顺性；第二个功能是减少制动带箍紧制动鼓时产生的振动。上一页下一页返回知识准备３）单向离合器单向离合器的作用与离合器、制动器相同，用于固定或连接一些基本元件，让行星齿轮变速器实现自动换挡。它是依靠单向锁止原理来发挥固定或连接作用，其固定和连接只能单方向。单向离合器无须控制机构，只需根据相对运动情况自动起作用的换挡执行元件，因此大大简化了液压控制系统，又在一定程度上保证了换挡平顺无冲击。其常见类型有滚柱斜槽式和楔块式两种。液力变矩器中的单向离合器已介绍楔块式单向离合器，这里不做赘述，滚柱斜槽式单向离合器如图１－２８所示。上一页下一页返回知识准备滚柱斜槽式单向离合器由内外座圈、滚柱和不锈钢叠片弹簧组成。内座圈通常用内花键和行星排的某个基本元件或者和变速器壳体连接，外座圈则通过外花键和行星排的另一侧基本元件连接或者和变速器外壳连接。在外座圈的内表面制有与滚柱相同数目的楔形槽，内外座圈之间的楔形槽内装有滚柱和弹簧。弹簧的弹力将各滚柱推向楔形槽较窄的一端。当外座圈相对于内座圈朝顺时针方向转动时，在刚刚开始转动的瞬间，滚柱便在摩擦力和弹簧弹力的作用下被卡死在楔形较窄的一端，于是内外座圈互相连接成一个整体，不能相对转动，此时单向离合器处于锁止状态，与外座圈连接的基本元件被固定住或者和与内座圈相连接的元件连成一整体。上一页下一页返回知识准备当外座圈相对于内座圈朝逆时针方向转动时，滚柱在摩擦力的作用下，克服弹簧的弹力，滚向楔形槽较宽的一端，出现打滑现象，外座圈相对于内座圈可以做自由滑转，此时单向离合器脱离锁止而处于自由状态。滚柱斜槽式单向离合器的锁止方向取决于外座圈上楔形槽的方向。装配时不得装反，否则会改变其锁止方向，使行星齿轮变速器不能正常工作。四、液压控制系统自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的，液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三个部分组成。上一页下一页返回知识准备动力源是由液力变矩器泵轮驱动的油泵，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冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。执行机构包括离合器、制动器和液压缸。控制机构大体包括主油路系统、换挡信号系统、换挡阀系统和缓冲安全系统。根据其换挡信号系统和换挡阀系统采用的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。１.液控式液压系统组成液控式液压系统由油泵、阀板总成、散热器、控制管路、自动变速箱油滤清器等组成。１）油泵上一页下一页返回知识准备（１）功用油泵是液压控制系统的动力源，由液力变矩器的泵轮驱动，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冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。（２）结构、原理常见的油泵为内啮合齿轮泵（见图１－２９），主要由主动齿轮、从动齿轮、月牙板、壳体等组成。主动齿轮为内齿轮，从动齿轮为外齿轮，在壳体上有一个月牙板，把主、从动齿轮不啮合的部分隔开，并形成两个工作腔，分别为进油腔和出油腔。上一页下一页返回知识准备进油腔与泵体上的进油口相通，出油腔与泵体上的出油口相通。主动齿轮内径上有两个对称的凸键，与液力变矩器后端油泵驱动毂的键槽或平面相配合。因此，只要发动机转动，油泵便转动并开始供油。油泵在工作过程中，主动齿轮带动从动齿轮转动，在齿轮脱离啮合的一端（进油腔），容积不断变大，产生真空吸力，把ＡＴＦ从油底壳经滤网吸入油泵。在齿轮进入啮合的一端（出油腔），容积不断减小，油压升高，把ＡＴＦ从出油腔挤压出去。这样，油泵不断地运转，就形成了具有一定压力的油液，供给自动变速器工作。上一页下一页返回知识准备这种油泵要求具有严格的加工制造精度。因为齿轮之间、齿轮与泵体之间，过大的磨损和间隙会导致油泵的性能下降，油压过低，而油压对于自动变速器的正常工作是非常重要的。油泵除了齿轮泵之外，还有转子泵（见图１－３０）和叶片泵（见图１－３１）等。２）主调压阀根据节气门开度和换挡杆位置的变化，将油泵油压调节至规定值，形成稳定的工作油压。（１）功用上一页下一页返回知识准备主调压阀是主油路压力调节阀的简称，也称为第一调压阀，其功用是根据车速、节气门开度和换挡杆位置自动控制主油压（管道压力），保证液压系统油压稳定。随着发动机转速的增加，油泵输出油量和油压就会增加，反之亦然。但自动变速器的正常工作需要相对稳定的油压，如果油压过高，会导致离合器、制动器接合过快而出现换挡冲击；如果油压过低，又会导致离合器、制动器接合不紧而打滑、烧毁，所以必须要有油压调节装置。（２）结构、原理上一页下一页返回知识准备当发动机转速增加时，油泵输出油压会升高，作用在阀板上部Ａ处的油压升高，使阀板向下移动，回油通道的截面积增大，从回油口排出的油液增加，使主油压下降；反之，阀板向上移动，主油压升高，如图１－３２所示。当发动机负荷（节气门开度）增加时，由于传递的转矩增加，所以需要较大的油压才能保证离合器、制动器的正常工作。此时，随着节气门开度的增加，节气门油压也会增加，作用在主调压阀下端的节气门油压使阀板向上移动，使主油压升高。上一页下一页返回知识准备当换挡杆置于“Ｒ”时，来自手动阀的主油压作用在阀板的上下两侧，下处的面积大于上处的面积，使得阀板受到向上力的作用，阀板向上移动，主油压升高，满足倒挡较大传动比的要求。３）第二调压阀将主油路压力油减压后送入液力变矩器，并使其压力保持在１９６～４９０ｋＰａ。当发动机停止转动时，关闭液力变矩器的油路，以保证下次正常传递转矩。同时将液力变矩器内受热后的压力油送至散热器冷却，并让一部分冷却后的压力油流回齿轮变速器，对轴承及齿轮进行润滑。上一页下一页返回知识准备４）节气门阀节气门阀产生与节气门开度成正比的节气门压力信号，经节气门压力修正阀修正后，作用于主调压阀的阀芯下端，使主调压阀所调节的管路压力随节气门开度增大而增大，如图１－３３所示。（１）功用反映节气门开度的信号是自动变速器自动换挡的两个重要参数之一。液控自动变速器采用节气门阀来反映节气门开度的大小。节气门阀的功用是产生与节气门开度成正比的控制油压（节气门油压），传给主调压阀和换挡阀，控制主油压和换挡。上一页下一页返回知识准备（２）结构、原理节气门阀有两种类型：机械式节气门阀和真空式节气门阀。机械式节气门阀的结构由强制降挡柱塞、节气门阀、弹簧等组成（见图１－３３）。强制降挡柱塞装有滚轮，与节气门凸轮相接触。节气门凸轮经拉索与加速踏板相连，当踩下加速踏板节气门开度增加时，节气门拉索拉动节气门凸轮转动，将强制降挡柱塞上推，并通过弹簧将节气门阀板上推，使节流口开大，输出的节气门油压增加，使节气门油压与节气门开度成正比。上一页下一页返回知识准备当车速增加时，来自速控阀的速控油压也会增加，使减压阀下移，这样节气门油压会通过减压阀作用到节气门阀板的Ａ处，由于Ａ处的上横截面积小于下横截面积，所以在Ａ处作用一个向下的油压，节气门阀下移，减小了节流口的通道面积，使节气门油压下降，从而使主油压下降。真空式节气门阀的真空气室与发动机节气门后的进气歧管相通，当节气门开度增加时，节气门后方的真空度减小，即真空气室的压力增加，使推杆带动滑阀向下移动，增大的节流口的通道面积，使节气门油压增加。同样的，当节气门开度减小时，节气门油压会下降。上一页下一页返回知识准备助力阀：当变速器进入２挡以上，节气门开度稍大时，减小加速踏板的作用力。节气门压力修正阀：将作用于主调压阀下端的节气门压力转换成随节气门开度成非线性变化的压力信号，以使管路压力在节气门开度较大时的增长速率减小。５）速控阀（１）功用速控阀又叫调速器或速度调压阀，产生与车速成正比的控制油压（速控油压），传给换挡阀，以便控制换挡。上一页下一页返回知识准备速控阀是液控自动变速器反映车速的装置，仅用于液控自动变速器，电控自动变速器采用车速传感器来反映车速。正确的速控油压对于自动变速器的正常工作非常重要，如果速控油压过高，会导致换挡的车速提前；而速控油压过低，会导致换挡的车速滞后。（２）结构、原理速控阀安装在变速器输出轴上，与输出轴一起旋转（见图１－３４）。作用在滑阀上的力包括向外的离心力和向内的速控油压力。当汽车低速行驶时，阀轴和滑阀构成一体，在重锤和滑阀的离心力作用下使滑阀向外移动，此时速控油压随着车速的增加而增加。上一页下一页返回知识准备当车速增加到一定程度时，阀轴被壳体内部台阶限位而不再向外移动，此时滑阀向外移动仅能靠自身的离心力，因此，速控油压随着车速的增加而缓慢增加。所以，速控油压与车速的关系分成两个阶段，一般把这种形式的速控阀称为二阶段速控阀，与此类似的还有三阶段速控阀。６）手动阀依选挡杆位置不同分别将管路压力导入“Ｌ”“２”“Ｄ”“Ｎ”“Ｒ”“Ｐ”等液压油路。手动阀又称为手控阀或手动换挡阀，与驾驶室内的换挡杆相连，其功用是控制各挡位油路的转换，如图１－３５所示。上一页下一页返回知识准备当驾驶员操纵换挡杆时，手动阀会移动，使主油压通往不同的油道。７）换挡阀换挡阀又称二位二通换向阀，控制各个执行元件的油路通断以达到挡位转换的目的。（１）功用换挡阀的功用是根据换挡控制信号或油压，切换挡位油路，以实现两个挡位的转换。换挡阀直接与换挡控制元件（离合器、制动器）相通，当换挡阀动作后，会切换相应的油道以便给相应挡位的离合器和制动器供油，得到所需要的挡位。上一页下一页返回知识准备换挡阀的数量与自动变速器前进挡的个数有关，一般，四挡自动变速器需要三个换挡阀，即１－２挡换挡阀、２－３挡换挡阀和３－４挡换挡阀。（２）结构、原理换挡阀以２－３挡换挡阀为例进行介绍。图１－３６（ａ）所示为２挡时的情况，此时在节气门油压、速控油压及弹簧作用下，２－３挡换挡阀处于下方位置，主油压不能到达离合器Ｃ２，所以自动变速器处于Ｄ２挡；当车速增加到一定程度，速控油压大于节气门油压和弹簧伸张力之和时，２－３挡换挡阀上移处于上方位置，如图１－３６（ｂ）所示，此时主油压经过２－３挡换挡阀到达离合器Ｃ２，自动变速器换至Ｄ３挡。上一页下一页返回知识准备２.换挡控制原理全液压自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶的节气门开度信号、车速信号、换挡控制手柄的位置信号转变成液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，利用液压传动原理，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构的动作，实现自动换挡，以得到不同的挡位。全液压自动变速器的换挡控制原理如图１－３７所示。五、电子控制系统电控式自动变速器在全液式的基础上增加了电子控制系统，主要由电控单元（ＥＣＵ）、信号输入装置、执行器等元件组成。上一页下一页返回知识准备电子控制单元是电控系统的核心控制元件。它实际上是一个微型计算机，一方面接收来自传感器的信号；另一方面完成对这些信息的处理，并发出相应的指令来控制执行元件的正确动作。信号输入装置主要有传感器和信号开关，用来感知信息，负责向电子控制单元提供系统的工作情况和运行状况，从而使电子控制单元正确管理系统运转。执行器负责执行电子控制单元发出的各项指令，是指令的完成者。１.信号输入装置１）节气门位置传感器（１）功用上一页下一页返回知识准备节气门位置传感器（ＴＰＳ）安装在节气门体上，用于检测节气门开度的大小，并将数据传送给电脑，电脑根据此信号判断发动机负荷，从而控制自动变速器的换挡、调节主油压和对锁止离合器控制。节气门位置信号相当于液控自动变速器中的节气门油压。（２）结构、原理一般采用线性输出型节气门位置传感器，其也被称可变电阻式传感器，其结构实际上是一个滑动变阻器（见图１－３８），Ｅ是搭铁端子，ＩＤＬ是怠速端子，ＶＴＡ是节气门开度信号端子，ＶＣ是ＥＣＵ供电端子，电脑提供恒定５Ｖ电压。上一页下一页返回知识准备当节气门开度增加时，节气门开度信号触点逆时针转动，ＶＴＡ端子输出电压线性增大。ＶＴＡ端子输出电压与节气门开度成正比。当怠速时，怠速开关闭合，ＩＤＬ端子电压为０。滑动电阻中间部分容易磨损，使其阻值无法正确反应节气门开度，测量电阻时欧姆表会产生波动，同时输出电压也会过高或过低。当输出电压高时，会导致升挡滞后、不能升入超速挡；同时会导致主油压过高，出现换挡冲击。当输出电压低时，会导致升挡提前，汽车行驶动力不足；同时会导致主油压过低，使离合器、制动器打滑。２）车速传感器上一页下一页返回知识准备车速传感器（ＶＳＳ）将车辆的行驶速度信号转换成电压信号输送至ＥＣＵ，用于控制换挡的过程，一般有两个车速信号传感器。丰田自动变速器的二号传感器为主传感器，安装在变速器上。其结构为舌簧开关式，转子装在变速器输出轴上，转子上固定两块磁铁，转子转一圈簧片闭合一次，向ＥＣＵ发出一个信号，ＥＣＵ根据信号的频数计算出相应的车辆行驶速度。一号车速传感器为备用传感器（见图１－３９），装在驾驶室的仪表板中。四块磁铁组成的转子由里程表的软轴驱动，转子转一周传感器向ＥＣＵ提供４个信号。上一页下一页返回知识准备ＥＣＵ接收到车速信号后进行对比，若信号一致，则以二号为准来控制换挡和锁止。若两信号不一致，则以一号为准进行控制。除了舌簧开关式外，还经常使用电磁感应式车速传感器。３）水温传感器（１）功用水温传感器检测发动机冷却液温度，用于控制发动机的喷油和点火正时，对自动变速器来说用于控制变速器的升超速挡和锁止离合器的锁止控制。水温传感器为负温度系数的可变电阻，水温高于规定值时，向ＥＣＵ提供１２Ｖ的电压信号，允许升超速挡和锁止离合器的锁止。上一页下一页返回知识准备若该传感器出现故障，则ＥＣＵ按水温为８０℃进行控制。（２）结构、原理水温传感器一般都是一个负温度系数的热敏电阻（见图１－４０），即温度升高，电阻下降。发动机ＥＣＵ在ＴＨＷ端子接收到一个与冷却液温度成正比的电压，从而得到冷却液温度信号。４）模式选择开关模式选择开关是供驾驶员选择所需要的行驶或换挡模式的开关。大部分车型都具有常规模式（Ｎ或ＮＯＲＭ）和动力模式（Ｐ或ＰＷＲ），有些车型还有经济模式（Ｅ或ＥＣＯ）。上一页下一页返回知识准备自动变速器ＥＣＵ根据所选择的行驶模式执行不同的换挡程序，控制换挡和锁止正时。５）空挡起动开关空挡起动开关安装在变速器外部，用于通知ＥＣＵ变速器所处的挡位，以便执行相应的换挡操作。空挡起动开关内部为电路板，各挡位有相应的固定触点（见图１－４１）。换挡杆、手控阀和空挡起动开关三者的位置是一致的，否则变速器将无法正常控制。当点火开关处于起动位置，空挡起动开关处于Ｐ位或Ｎ位时，起动机的控制线路才能接通，发动机才能起动，在其他挡位无法起动发动机。上一页下一页返回知识准备在空挡起动开关处于Ｎ、２、Ｌ位置时，向自动变速器ＥＣＵ的相应端子输入１２Ｖ的信号电压。６）Ｏ／Ｄ开关驾驶员通过该开关控制是否升入超速挡。当该开关处于ＯＮ位置时，开关内触点断开，Ｏ／ＤＯＦＦ指示灯不亮，开关向ＥＣＵ提供１２Ｖ的电压信号，此时可以升超速挡。若该开关处于ＯＦＦ位置，则指示灯亮，不提供信号电压。２.执行器执行器按作用不同分为换挡电磁阀、压力控制电磁阀和液力变矩器锁止电磁阀。上一页下一页返回知识准备１）换挡电磁阀电控变速器使用换挡电磁阀控制变速器内各挡的液压油路。换挡电磁阀控制流过液压换挡阀的油液，使其流向不同的离合器和制动器。电磁阀有导通和关闭两个工作状态，用来控制信号油压能否通往液压换挡阀。在阀不通电时，阀针的计量球将控制的泄油通道封闭，液压换挡阀利用油泵在油路内建立工作油压；当电磁阀通电时，计量球稍微提起使泄油通道打开，工作油液回到油底壳，管路中油压下降。当液控系统的油路油压发生变化时，液压换挡阀就进行换挡动作。上一页下一页返回知识准备１、２号电磁阀用于控制液压换挡阀换挡，３号电磁阀用于控制锁止离合器的锁止。换挡电磁阀是执行元件，通常安装在阀板上。当拆开变速器油底壳后，在阀板上可以看到换挡电磁阀。电控变速器工作时，液压换挡阀以各种通断组合将加压的变速器油送到不同的离合器，实现１挡、２挡、３挡和４挡的变换。表１－２所示为各挡液压换挡阀的通断组合。每个液压换挡阀实际上都有两个独立的油路：一个油路是控制油路，称为信号油压；另一油路为驱动油压，用来驱动离合器接合。上一页下一页返回知识准备两个液压换挡阀都处于关闭位置时，信号油压进入１－２挡换挡电磁阀和２－３挡换挡电磁阀，信号油压通过电磁阀泄掉。各液压换挡阀右端信号油压的缺少会使换挡阀定位在某一位置，使驱动油压送往２挡离合器。２）压力控制电磁阀（ＰＣＳ）ＰＣＳ是一种通过ＥＣＵ进行电子控制的电磁阀。它的作用是控制油液的管路压力以控制换挡。管路压力是根据车辆的工作情况进行调节的。ＰＣＳ电磁阀是一种脉冲宽度调制阀（ＰＷＭ），这种电磁阀从ＥＣＵ获得电信号并连续地循环通断，同时改变通断的持续时间。上一页下一页返回知识准备当离合器需要较高压力时，ＥＣＵ减小ＰＣＳ的电流，使ＰＣＳ输出的转矩信号增加，增加了的转矩信号移动升压阀，用压力调节器阀提高管路压力。转矩信号油压同时从ＰＣＳ送到蓄压器阀，蓄压器阀帮助调节蓄压器压力，增加蓄压器压力可以使换挡更平稳，特别是在急加速时。３）液力变矩器锁止（ＴＣＣ）电磁阀根据工况打开和闭合通往锁止离合器的油压，控制锁止离合器的工作。液力变矩器在特定时刻锁止对改善燃油经济性是很重要的。上一页下一页返回知识准备３.ＥＣＵ１）控制换挡时刻自动变速器换挡时刻的控制是ＥＣＵ最重要的控制内容之一。汽车在某个特定工况下都有一个与之对应的最佳换挡时刻，使汽车发挥出最好的动力性和经济性。汽车行驶过程中，自动变速器ＥＣＵ根据模式选择开关信号、节气门开度信号、车速信号等参数来打开或关闭换挡电磁阀，从而打开或关闭通往离合器、制动器的油路，使变速器升挡或降挡。图１－４２所示为常见四挡自动变速器的自动换挡图，具有如下特点：上一页下一页返回知识准备①随着节气门开度增加，升挡或降挡车速增加。②升挡车速高于降挡车速，以免自动变速器在某一车速附近频繁升挡、降挡而加速自动变速器的磨损。２）控制主油路油压①发动机负荷变化油压变化：节气门开度小———油压要低；节气门开度大———油压要高。②汽车车速变化油压变化：车速高时———油压要低；车速低时———油压要高。上一页下一页返回知识准备③倒挡时———油压应高些。３）控制锁止离合器ＥＣＵ对锁止离合器的控制需要下列信号。ＥＣＵ接收到输入信号后，根据内存的程序选择锁止的方式，控制锁止电磁阀的通断，改变液压控制系统的油路，实现锁止离合器的锁止和分离。以丰田汽车为例，锁止离合器的锁止必须同时具备下列３个条件：①车辆在Ｄ２、Ｄ３或超速挡行驶；②行驶车速和节气门开度超过锁止离合器锁止控制的设定值；③没有收到解除锁止的信号。上一页下一页返回知识准备锁止离合器的控制有以下几个特点：常规模式的锁止车速低于动力模式；为了减小换挡冲击，换挡时如果离合器处于锁止状态，ＥＣＵ将解除离合器的锁止，换挡动作完成后再自动恢复离合器的锁止。为了保证发动机的稳定工作，在出现下列情况时，锁止离合器的锁止将被解除：制动状态；节气门位置传感器的怠速触点闭合时；发动机水温低于６０℃时；巡航控制车速低于规定车速１０ｋｍ／ｈ时。４）换挡油压控制上一页下一页返回知识准备自动变速器在升挡和降挡的瞬间，ＥＣＵ会通过油压电磁阀适当降低主油压，以减少换挡冲击，改善换挡。也有的自动变速器是在换挡时通过电磁阀来减小蓄能器背压，以减缓离合器或制动器油压的增长率来减小换挡冲击。５）减小转矩控制在自动变速器换挡时，通过发动机电脑，使发动机转矩瞬时变小，以保证换挡的平顺性。当这一功能失效时，会造成换挡冲击。６）自动模式选择控制①当换挡杆位于前进低挡时，ＥＣＵ只选择动力模式。上一页下一页返回知识准备②在前进挡“Ｄ”位，当加速踏板被踩下的速率较低时，ＥＣＵ选择经济模式。③在前进挡“Ｄ”位，当ＥＣＵ选择动力模式时，一旦节气门开度低于１／８，换挡规律即由动力模式转换为经济模式。７）发动机制动作用控制在“２”“Ｌ”等低速前进挡时，电脑通过改变某些换挡执行元件的工作状态，使得在怠速情况下，不中断发动机与变速器的动力连接，达到利用较低的发动机转速拖慢驱动轮转速，降低车速，即发动机制动的目的。８）使用输入轴转速传感器的控制上一页下一页返回知识准备ＥＣＵ在进行发动机制动，油压、转矩控制时监测输入轴转速、输出轴转速，从而判定离合器、制动器是否打滑等。９）超速行驶控制：Ｏ／Ｄ开关ＥＣＵ根据超速Ｏ／Ｄ开关的信号，控制是否允许变速器自动升入超速挡。１０）自诊断与失效保护功能当自动变速器出现故障时，为了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，电控自动变速器ＥＣＵ都具有失效保护功能。上一页下一页返回知识准备①当传感器出现故障时，ＥＣＵ采取的失效保护措施如下：ａ.当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。ｂ.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换挡杆的位置决定。ｃ.冷却液或ＡＴＦ温度传感器出现故障时，ＥＣＵ按温度为８０℃的设定进行控制。②电磁阀出现故障时，ＥＣＵ所采取的失效保护措施如下：ａ.换挡电磁阀出现故障时，ＥＣＵ一般会将自动变速器锁挡，挡位与换挡杆的位置有关，如表１－３所示。上一页下一页返回知识准备ｂ.锁止离合器电磁阀出现故障时，ＥＣＵ会停止锁止离合器的控制，使锁止离合器始终处于分离状态。ｃ.油压电磁阀出现故障时，ＥＣＵ会停止油压的控制，使油路压力保持最大。自动变速器控制电脑的存储器中存有在各种行驶模式、各个挡位的最佳换挡程序。工作时，ＥＣＵ根据行驶模式选择开关和空挡起动开关的位置自动选择，按其中一种换挡方式工作，然后通过车速传感器输入的车速信号和节气门位置传感器输入的节气门开度信号，控制换挡电磁阀的开或关。用这种方法，ＥＣＵ即可改变液压控制系统的油路，实现挡位的变换。此过程如图１－４３所示。上一页返回工作任务任务一拆装自动变速器对自动变速器进行拆装，并进行基本的常规检查，以确认自动变速器的故障性质，避免将故障复杂化。活动一自动变速器的拆解一、自动变速器拆装注意事项①分解变速器之前应对其外部进行彻底清洗，以防止外部脏物污染内部零件，防止小的杂物引起新的故障。②对变速器进行分解、检查和装配时，应依序分组进行，避免混淆看起来相似而实际不同的零件。下一页返回工作任务③所有零件必须彻底清洗（用同型号ＡＴＦ或者高级煤油）。清洗后用压缩空气吹干所有的零件，绝不能用工作抹布（布纤维会影响变速器的正常工作）擦干。液压油道和小孔都要用压缩空气吹通，确保其不被堵塞。④开口销、密封垫、Ｏ形圈和油封等属于一次性使用的零件，每次修理时均应换新。⑤衬套严重磨损需要更换时，必须连同带有衬套的那个零件总体一起更换。⑥推力轴承和座圈滚道若已磨损或损坏需换新。上一页下一页返回工作任务⑦新的离合器、制动器摩擦片在装配前必须放在ＡＴＦ中浸泡至少１５ｍｉｎ。所有密封油环、离合器摩擦片、离合器钢片、旋转元件和滑动表面，在装配时都应用ＡＴＦ涂抹。⑧小零件应用凡士林粘在它们的位置上，以便于装配。⑨确定卡环两端没有对准壳体的任一切口再将其装入定位环。⑩在密封垫或类似零件上不能使用密封胶，以防堵塞油道。自动变速器各零件精度要求很高，哪怕是一道小小的划痕也会引起漏油或影响性能，故总装前应仔细检查每一个零件，并保证滚针轴承和座圈滚道都装在正确的位置和方向上。上一页下一页返回工作任务装配阀板时，应检查阀芯动作是否灵活自如；否则应重新清洗检查。更换隔板衬垫应确认规格一致，准确无误。所有螺栓均应按标准力矩拧紧。二、拆解自动变速器总成自动变速器的分解、组装和调整应严格按照维修手册进行，下面以Ａ１４０Ｅ自动变速器为例叙述自动变速器的分解、组装和调整的主要步骤。上一页下一页返回工作任务①拆下手动换挡杆、空挡起动开关、加速器拉索固定螺栓及挡板、２号速度传感器、电磁阀引线、第２滑行挡制动器活塞、传动桥壳上盖，如图１－４４所示。②拆下油底壳和衬垫。③拆下油管托架和滤清器，如图１－４５所示。④拆下挡位手动阀阀体，如图１－４６所示。⑤用一字螺丝刀撬起油管两头，拆下４条油管，如图１－４７所示。⑥从凸轮上脱开节气门拉索，拧出所有固定阀板的螺栓，拆下阀板，如图１－４８所示。上一页下一页返回工作任务⑦将自动变速箱竖起，拆下油泵上７个螺栓，如图１－４９所示，用维修工具从变速箱上拉出油泵。⑧按图１－５０所示的顺序，依次拆下离合器、行星齿轮组件、制动器等部件，拆下后依次放好。⑨拆下主减速器两端的轴承端盖，拆下主减速器壳盖上的螺栓，并用塑料锤敲下该壳盖，如图１－５１所示。⑩从变速器箱上拆下主减速器、差速器及主动锥齿轮，如图１－５１所示。活动二自动变速器的装配上一页下一页返回工作任务一、装配注意事项①新的离合器片应在自动变速器油中浸泡至少１５ｍｉｎ才可以装配。②相互滑动或转动的零件表面，装配前要涂上自动变速器油。③装密封垫片或类似零件，不能用胶粘接。④必须全部更换新的密封垫片和新的Ｏ形圈。⑤组装的零件要干燥，但不能用棉纱等擦抹，只能用压缩空气吹干，以免使零件粘上污物或棉纱。二、装配步骤上一页下一页返回工作任务①将轴承隔圈安装至主动小齿轮轴上，如图１－５２所示，用锤子和铜棒将轴承隔圈轻轻敲入传动轴，直到能看见孔中弹性挡圈凹槽，然后装上弹性挡圈。②将传感器转子、甩油环和新衬套装至主动小齿轮轴上，安装衬套要小端朝下。③用维修工具ａ将外座圈压入，用维修工具ｂ夹住主动锥齿轮，并用维修工具ａ将中间轴主动齿轮压入，如图１－５３所示。④用维修工具夹住齿轮，按规定力矩拧紧螺母，扭矩为２０６Ｎ·ｍ，如图１－５４（ａ）所示。上一页下一页返回工作任务然后，按图１－５４（ｂ）所示的方法测量主动锥齿轮预紧力，如果是新轴承，力矩为１.０～１.６Ｎ·ｍ；如果是再用轴承，力矩为０.５～０.８Ｎ·ｍ。如果预紧力小于规定值，应按图１－５４（ａ）所示的方法继续紧固螺母，一次加力矩１３Ｎ·ｍ；如果预紧力大于规定值，则应重新更换轴承隔圈，不能倒拧螺母以减小预紧力。⑤将差速器壳右侧侧向轴承外座圈和垫片装好，然后将差速器壳装进变速器桥壳，在托架盖上涂好密封涂料，过１０ｍｉｎ再装好托架盖。⑥安装并扭紧１１个螺栓，扭矩为３９Ｎ·ｍ。上一页下一页返回工作任务⑦安装左侧轴承架，扭紧６个螺栓，扭矩为１９Ｎ·ｍ。然后，用扭力计测量差速器总预紧力，如图１－５５（ａ）所示。总预紧力：新轴承为０.２～０.４Ｎ·ｍ；再用轴承为０.１～０.２Ｎ·ｍ。如预紧力不符合，可改变调整垫片厚度来调整，如图１－５５（ｂ）所示。⑧用维修工具将新油封冲入，直到其末端与左侧轴承架表面平齐。⑨在右侧轴承架上涂上密封涂料，装好轴承架，紧固螺栓扭矩为１９Ｎ·ｍ。⑩安装好主动齿轮罩（应更换新Ｏ形圈）。上一页下一页返回工作任务安装好停车卡轮、手动挡位选择阀轴、停车卡轮托架，然后按图１－５６所示的方法检查停车卡轮动作：换挡杆在Ｐ挡时，必须使中间轴主动齿轮锁住。将第１和倒车挡制动活塞安装至变速器壳体上（应更换新的Ｏ形圈并涂上自动变速器油）。然后，按图１－５７所示的方法用维修工具安装活塞回位弹簧。安装好弹簧卡环、行星齿轮、制动鼓等部件，拧紧每个螺栓，均应涂密封胶。然后，按图１－５８所示的方法检查中间轴轴向间隙，该间隙应在０.４７～１.５ｍｍ。否则，应检查中间轴的安装，另外，还应检查中间轴能否平滑转动。上一页下一页返回工作任务依次安装后行星齿轮，安装１挡及倒车挡制动器的盘、片、凸缘；安装凸缘，平端应朝下；然后，安装弹性挡圈。注意，弹性挡圈端隙不应与任一缺口对正。检查１挡及倒挡制动器动作。如图１－５９（ａ）所示，用压缩空气吹入壳体中箭头所示的孔，确定活塞能够移动。用塞尺测量图１－５９（ｂ）所示的位置，即１挡及倒挡制动器盘片间隙，应在０.８５～２.０５ｍｍ。将２号单向离合器装入壳体，安装好第２滑行挡制动带导向器，再安装１号单向离合器。上一页下一页返回工作任务安装第２挡制动器，并按图１－６０所示的方法，用压缩空气吹进第２挡制动器衬垫，核实活塞能够移动。安装太阳齿轮及太阳齿轮输入毂，然后将油封环安装在中间轴上。安装前行星齿轮、行星齿圈。安装第２挡滑行制动带。安装前进离合器和直接挡离合器，然后检查直接挡离合器毂与太阳齿轮输入毂之间的距离，约为３ｍｍ，如图１－６１所示。更换油泵Ｏ形圈并涂上自动变速器油，将油泵安装至壳体上，油泵螺栓拧紧力矩为２２Ｎ·ｍ。上一页下一页返回工作任务按图１－６２所示的方法测量输入轴轴向间隙，应在０.２５～０.９ｍｍ。如间隙不符，可更换不同厚度的轴承，然后检查输入轴能否平滑旋转。安装第２滑行挡制动器活塞。在活塞杆与壳体接触处涂少量油漆做记号，用压缩空气（３９２～７８５ｋＰａ）施压，测量活塞行程，活塞行程应为２～３.５ｍｍ，如不符，应更换活塞杆。安装蓄能减震器活塞和弹簧，按规定力矩拧紧上盖螺栓，扭矩为１０Ｎ·ｍ。安装好电磁阀引线和加速器拉索。将液压控制阀板安装好，拧紧力矩为１１Ｎ·ｍ。上一页下一页返回工作任务安装好油管，连接电磁阀连接器。安装好挡位选择阀和定位爪簧。安装好管架和油液滤网。油底壳应更换新衬垫，安装好油底壳，螺栓拧紧力矩为4.

9Ｎ·ｍ。安装好速度传感器、加速器拉索定位板、空挡起动开关和手动变速杆摇臂。任务二绘制行星齿轮变速机构简图并分析动力传递以丰田Ａ３４１Ｅ型自动变速器为例，其行星齿轮变速机构的结构简图如图１－６３所示。上一页下一页返回工作任务Ａ３４１Ｅ型自动变速器各换挡执行元件的工作情况如表１－４所示。活动一绘制行星齿轮机构的结构简图绘图基本规律：①先画出基本结构——行星排（见图１－６４）；②添加换挡执行元件。活动二辛普森行星齿轮系统动力传递路线分析根据各换挡执行元件工作情况，分析动力传递路线：①Ｄ位１挡：输入轴—超速排—中间轴—前排齿圈—太阳轮—后排齿圈—输出轴，如图１－６５所示。上一页下一页返回工作任务②Ｄ位２挡：输入轴和超速排—中间轴—前排齿圈—前排行星架—输出轴，如图１－６６所示。③Ｄ位３挡：输入轴和超速排—中间轴—前排齿圈和公共太阳轮联动—前排行星架一起转动—输出轴，如图１－６７所示。④Ｄ位４挡：输入轴—超速排行星架—超速排齿圈—中间轴—前排齿圈和公共太阳轮联动—前排行星架一起转动—输出轴，如图１－６８所示。⑤Ｒ位：输入轴和超速排—中间轴—公共太阳轮—后排齿圈—输出轴，如图１－６９所示。上一页下一页返回工作任务任务三检修液力变矩器液力变矩器损坏的原因（１）单向离合器卡住。（２）ＡＴＦ被污染。（３）液力变矩器外部被损坏。（４）液力变矩器内部干涉。（５）锁止离合器检修单向离合器检修用专用工具插入驱动毂、单向离合器插入油泵驱动毂和单向离合器外座圈的槽口，如图１－７０所示。上一页下一页返回工作任务上一页下一页返回然后用手指压单向离合器的内座圈并转动，检查是否顺时针转动平稳而逆时针方向锁止。如果单向离合器损坏则需要更换液力变矩器总成液力变矩器的清洗倒出变矩器中残留的ＡＴＦ；向变矩器内加入２Ｌ干净的ＡＴＦ，摇动变矩器，以清洗其内部，然后将ＡＴＦ倒出；再次加入２Ｌ干净的ＡＴＦ，清洗后倒出液力变矩器内部干涉检查液力变矩器内部的干涉主要指导轮与涡轮、导轮与泵轮之间的干涉。如果有干涉，液力变矩器运转时会有噪声。工作任务上一页下一页返回将液力变矩器与飞轮连接侧朝下放在台架上，然后装入油泵总成，确保液力变矩器油泵驱动毂与油泵主动部件接合好，如图１－７１（ａ）所示。把变速器输入轴（涡轮轴）插入涡轮轮毂，使油泵和液力变矩器保持不动，如图１－７１（ｂ）所示，然后顺时针、逆时针反复转动涡轮轴，如果转动不顺畅或有噪声，则更换液力变矩器检查液力变矩器轴向偏摆（１）液力变矩器外部无损坏和裂纹、轴套外径无磨损、驱动油泵的轴套缺口无损伤，如有异常，应更换液力变矩器。工作任务上一页下一页返回（２）将液力变矩器安装在发动机飞轮上，用千分表检查变矩器轴套的径向圆跳动，如大于规定值，应采用转换一个角度重新安装的方法予以校正，并在校正后的位置上做记号以保证安装正确。若无法校正，应检查发动机飞轮端面圆跳动或更换液力变矩器，如图１－７２所示锁止离合器检查锁止离合器的常见故障有不锁止和常锁止。不锁止的现象是车辆的油耗高、发动机高速运转而车速不够快。具体检查时要相应检查电路部分、阀体部分以及锁止离合器本身。常锁止现象是发动机怠速正常，但换挡杆置于动力挡位（Ｒ、Ｄ、２、Ｌ）后发动机熄火。工作任务上一页下一页返回锁止离合器的检查需要将液力变矩器切开后才能进行，但这只能由专业的自动变速器维修站来完成任务四检修行星齿轮变速机构汽车行驶无力可能原因（１）齿轮组件、推力轴承、止推垫片磨损。（２）单向离合器卡滞。（３）离合器故障。（４）制动器故障（带式的）齿轮组件、推力轴承、止推垫片检修工作任务上一页下一页返回（１）检查行星齿轮和轴有无烧蚀。（２）检查行星齿轮轴间间隙，用塞尺在行星齿轮端部测试轴间间隙（见图１－７３），通常应在０.２～０.７ｍｍ，使用限度不超过１ｍｍ。具体应参考各车型维修手册（３）推力滚针轴承、止推垫片的损坏方式主要有磨损、破碎和定位爪折断等，检查滚针轴承、止推垫片如图１－７４所示。检查单向离合器故障（１）目测检查外观。工作任务上一页下一页返回（２）一手握住太阳轮，另一手握住离合器鼓，双向转动，一方向锁止，另一方向自由，且由锁止转为自由时无卡滞感，如图１－７５所示。无单向锁止的原因主要是滚柱或楔块磨损或弹簧失效，引起卡滞的主要原因是滚柱或楔块变形、保持架变形或破裂等检查离合器故障（１）检查摩擦片。（２）检查钢片。（３）检查活塞。（４）检查离合器的装配质量。①检测自由间隙；

工作任务上一页下一页返回②检查活塞的密封性、移动平滑性检查制动器（带式）片式制动器的检修与离合器的检修相同，参照离合器的检修，此处特指带式制动器的检修。（１）检查制动鼓。（２）检查制动带。（３）检查伺服装置。（４）检查制动器的装配质量工作任务任务五自动变速器的检查与调整一、自动变速器的检查与调整注意事项①操作者个人操作保护。②操作过程中遵守设备、工具的安全操作规范，按照实训项目的标准操作步骤进行操作。③实行“５Ｓ”管理。④按照规定对废弃的油液、垃圾进行妥善处理，实现对环境的保护。二、自动变速器的检查与调整项目上一页下一页返回工作任务基本检查和调整项目包括：外观检查、发动机怠速检查、油面检查、油质检查、油门拉索检查和调整、换挡杆位置检查和调整、空挡起动开关和怠速检查。三、自动变速器的检查与调整步骤１.自动变速器外观检查外观检查是指通过目视，检查传动系部件松动和相关油路是否有泄漏，检查线束和插接器是否松动和脱落。２.发动机怠速检查检查前提条件：①发动机冷却水温须达到８０℃～９５℃。上一页下一页返回工作任务②所有的附属设备，如灯、空调、电动冷却风扇等关闭。③装有自动变速器的车辆，挡位应处于Ｐ挡或Ｎ挡。④如有助力转向装置，方向盘应在中间位置。检查要点：发动机怠速转速为８００～１０００ｒ／ｍｉｎ，如果怠速过高，换挡时容易发生冲击和振动，且在Ｄ挡或Ｒ挡下振动（不加油门汽车自行移动）较为严重。发动机怠速过低，当换挡杆从Ｎ挡或Ｐ挡换到其他挡位时，车身振动甚至熄火，因此必须检查发动机怠速。３.自动变速器油位与品质检查上一页下一页返回工作任务①油位过低，变速器中的离合器和制动器容易打滑，加速性能变差，有时会导致行星齿轮机构润滑不良。油位过低时，应从加油管加入适量牌号的变速器油。②油位过高，变速器油会从加油管或通风管处喷出，过多油还容易引起控制阀板上排油孔阻塞而造成排油不畅，影响离合器和制动器平顺分离，使换挡不稳。油位过高时，应从加油管处吸出或从油底壳放油螺塞处放出多余的油。③油液品质检查。变速器油品质变差将会使自动变速器不能正常工作，通过油的气味和状态就可以判断自动变速器的工作状态。上一页下一页返回工作任务一般行驶２万公里或６个月检查一次液位和油的品质。油品质与可能的故障原因见表１－５。４.节气门全开检查方法：完全踩下油门踏板，观察节气门开度。检查要点：将加速踏板踩到底，节气门应全开，否则会使发动机在高速、大负荷时功率输出不足，因而达不到最高车速，并使加速性能变差；此外，还会造成自动变速器强制降挡时机不当。５.换挡杆位置检查上一页下一页返回工作任务将换挡杆从Ｐ挡位置换到其他挡位时，检查其挡位是否正确、挡位开关指示灯是否正确。如果换挡杆的挡位不正确就会影响到自动变速器正常工作，应对其传动机构进行调整。６.空挡起动开关检查检查换挡杆在Ｐ位和Ｎ位时是否能起动发动机，正常情况是：换挡杆在Ｐ位和Ｎ位时能起动发动机，而在其他挡位时不能起动发动机。任务六自动变速器的试验一、自动变速器的试验注意事项上一页下一页返回工作任务①操作者个人操作保护。②操作过程中遵守设备、工具的安全操作规范，按照实训项目的标准操作步骤进行操作。③实行“５Ｓ”管理。④按照规定对废弃的油液、垃圾进行妥善处理，实现对环境的保护。二、自动变速器的试验项目自动变速器的试验项目：失速试验、时滞试验、油压试验、道路试验和手动换挡试验。三、自动变速器的试验步骤上一页下一页返回工作任务１.自动变速器的失速试验失速试验是检查发动机、变矩器及自动变速器中有关换挡执行元件的工作是否正常的一种方法。准备工作：①让汽车行驶至发动机和自动变速器均达到正常工作温度。②检查汽车的脚制动和手制动，确认其性能良好。③检查自动变速器液压油高度，应正常。试验步骤：①将汽车停放在宽阔的水平地面上，前后车轮用三角木块塞住。上一页下一页返回工作任务②拉紧手制动，左脚用力踩住制动踏板。③起动发动机。④将换挡杆拨入Ｄ位置。⑤在左脚踩紧制动踏板的同时，用右脚将油门踏板踩到底，在发动机转速不再升高时，迅速读取此时的发动机转速。⑥读取发动机转速后，立即松开油门踏板。⑦将换挡杆拨入Ｐ或Ｎ位置，让发动机怠速运转１ｍｉｎ，以防止液压油因温度过高而变质。⑧将换挡杆拨入其他挡位（Ｒ、S、L或２、１），做同样的试验。上一页下一页返回工作任务注意事项：①在一个挡位的试验完成之后，不要立即进行下一个挡位的试验，要等油温下降之后再进行。②试验结束后不要立即熄火，应将换挡杆拨入空挡或停止挡，让发动机怠速运转几分钟，以便让液压油温度降至正常。③如果在试验中发现驱动轮因制动力不足而转动，应立即松开油门踏板，停止试验。不同车型的自动变速器都有其失速转速标准。大部分自动变速器的失速转速标准为２３００ｒ／ｍｉｎ。若失速转速高于标准值，则说明主油路油压过低或换挡执行元件打滑；若失速转速低于标准值，则可能是发动机动力不足或液力变矩器有故障。上一页下一页返回工作任务２.自动变速器的时滞试验