汽车底盘电控技术（第5版）课件：电控液力自动变速器

汽车底盘电控技术（第5版）

电控液力自动变速器

1介绍自动变速器

学习内容1.自动变速器的分类2.电控液力自动变速器的特点3.电控液力自动变速器的组成及控制原理4.电控液力自动变速器的使用与维护认识自动变速器学习目标：

掌握自动变速器的分类

掌握不同类别自动变速器的特点011.自动变速器的分类按结构、控制方式的不同分为：（1）电控液力式自动变速器AT、（2）机械式自动变速器AMT、（3）无级变速器CVT（4）双离合器变速器DSG/DCT1.自动变速器的分类AT1.自动变速器的分类CVT

1.自动变速器的分类DSG/DCT

2.电控液力自动变速器的特点优点：（1）整车具有更好的驾驶性能。自动变速器能通过系统设计，自动地完成换挡需求，以获得最佳的燃油经济性和动力性，使得驾驶性能与驾驶员的技术水平关系不大，因而特别适用于非职业驾驶。（2）良好的传动比转换性能。自动变速装置的挡位变换不但快而且平稳，提高了汽车的乘坐舒适性。通过液体传动和微电脑控制换挡，可以消除或降低动力传递系统中的冲击和动载，且能大幅度延长发动机和传动系零部件的寿命。（3）高行车安全性。自动变速的车辆，取消了离合器踏板和减少了变速操纵杆的操作，只要控制油门踏板，就能自动变速，从而简化了操作过程，减轻了驾驶员的疲劳强度，使行车事故率降低，平均车速提高。2.电控液力自动变速器的特点（4）改善了车辆的动力性和通过性。由于自动变速器实现自动换挡（或无级变速），使汽车的起步、加速性能大大提高，并可显著改善车辆的通过性，使汽车能以较高的速度通过雪地、松软路面；自动换挡过程中传动系功率不中断，且可在最佳换挡时刻进行换挡，提高了车辆的加速性能和平均行驶速度。（5）降低废气排放。自动变速器的应用，可使发动机经常处于经济转速区域内运转，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了排气污染。2.电控液力自动变速器的特点缺点：（1）与手动变速器相比，其结构较复杂，零件加工难度大，生产成本较高，修理也较麻烦。（2）自动变速器（AT）的传动效率不够高，当然，通过与发动机的匹配优化、液力变矩器锁止、增加挡位数等措施，可使自动变速器的传动效率接近手动变速器的水平。电控液力自动变速器的组成及控制原理学习目标：

掌握电控液力自动变速器的组成

了解电控液力自动变速器的工作原理021.电控液力自动变速器的组成行星齿轮系统液压控制系统电控系统液力变矩器自动变速器2.电控液力自动变速器的工作原理液压控制自动变速器2.电控液力自动变速器的工作原理电控液力自动变速器的使用与维护学习目标：

掌握电控液力自动变速器的组成

了解电控液力自动变速器的工作原理033.电控液力自动变速器的使用与维护档位的使用3.电控液力自动变速器的使用与维护档位的使用

P－停车档（驻车锁止档）Parking

驱动轮被机械锁止，车辆只有在完全停稳时才能换入驻车锁止档。在换入和换出位置“P”时前，必须按下变速杆手柄中的锁止按钮。R—倒车档Reverse

只有在汽车静止并且发动机在怠速转速时才可换入倒档。在从位置“P”或“N”换到位置“R”上时必须踏制动踏板并且按下变速杆手柄中的锁止按钮。

在变速杆档位“P”上时如果发动机已点火，倒车灯点亮。

N－空档Neutral在车辆静止，点火开关接通的情况下，只有踏下制动踏板，按下手柄按钮方可移出N档。在行车中只需按下手柄按纽即可。在行车状态下（>5km/h)，可自由移进或移出N档。3.电控液力自动变速器的使用与维护档位的使用

D－前进档Drive

通常情况下的前进行驶档位，此时自动变速箱根据油门开度和车速等自动在四个前进档中换档。1、2、3--坡度档

如遇坡路可选用此档，1档爬坡能力最强。在下坡时可以利用发动机的制动效果。3.电控液力自动变速器的使用与维护操作注意事项（1）只有换档杆置于P或N位置时发动机方可起动，在点火开关打开状态下若想移出这两个档位，须踏下制动踏板，同时按下手柄按纽。（2）装备自动变速箱的车辆无法用牵引起动的方法启动。（3）被牵引时注意事项变速杆置于N档牵引速度小于50公里/小时，距离小于50公里若需长距离牵引，则要将前轮置于牵引车上（4）P档可做为手制动器的辅助制动器，而不可代替手制动器（5）若短时停车，不必换入N档（6）在很冷的冬季起动时，应允许一分钟预热3.电控液力自动变速器的使用与维护自动变速器油液的检查：（1）要经常检查自动变速箱油液位是否正常。（2）保养变速箱换油是关键（3）正确更换变速箱油。循环机（动态换油机）自动变速器油液的渗漏检查：检查自动变速器油液是否渗漏，应首先确保壳体接触表面，轴和拉索伸出的区域，油封，排放塞和加注塞，管道和软管接头等没有液体渗漏。其次检查油冷却软管是否有裂纹、隆起或者损坏。自动变速器油液面高度的检查

2检修自动变速器传动机构

学习内容1.单排行星齿轮机构结构特点2.双排行星齿轮机构结构特点3.辛普森、拉维娜行星齿轮机构4.换档执行机构的结构与原理5.常见的行星齿轮变速器工作情况齿轮变速机构学习目标：

掌握平行轴式齿轮变速机构变速原理

掌握行星齿轮变速机构变速原理011.平行轴式齿轮变速机构平行轴式齿轮变速机构1、2、3、4、5、6-档位齿轮

7、8-平行轴2.行星齿轮变速机构单排行星齿轮机构由一排行星齿轮组成，包括：一个太阳轮（中心轮）、一个齿圈、一个带有行星轮的行星架三个元件。特点：三元件同轴，行星齿轮既有公转又有自转，采用斜齿常啮合，结构紧凑，改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。三元件旋转方向关系？2.行星齿轮变速机构28表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式：

其中：n1—太阳轮转速；n2—齿圈转速；n3—行星架转速；α—齿圈与太阳轮的齿数比。且，该式表明在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动(即该元件转速为0)，或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值)，则机构只有一个自由度，整个轮系以一定的传动比传递动力。2.行星齿轮变速机构对不同的元件进行限制和约束可得到不同的动力传递方式。换档执行机构学习目标：

理解离合器工作原理

理解制动器工作原理

理解单向离合器工作原理021.离合器离合器作用：将变速器的输入轴和行星排的某个基本元件连接，或将行星排的某两个基本元件连接在一起，使之成为一个整体转动。自动变速器离合器多为湿式多片离合器。离合器组成：主要由离合器鼓、活塞、弹簧、弹簧座、钢片、摩擦片、卡环组成1.离合器钢片：是光板，外缘有矩形花键与输入轴转鼓内键槽相连。摩擦片：内圆有花键，与行星齿轮某一元件相连接，其表面有铜基粉末冶金层或合成纤维层，以增大摩擦力。钢片与摩擦片相间排列，可轴向移动。统称为离合器片。1.离合器

离合器工作原理：当离合器结合时，控制油压通过输入轴中心孔进入活塞，克服回位弹簧力将钢片和摩擦片压紧，产生摩擦力。这时动力从输入轴经过离合器传到输出轴；当需要离合器分离时，控制油压通过原来的管路排出，由于回位弹簧的作用，活塞回到初始的位置，摩擦片和钢片分离，动力不能传递。离合器毂活塞回位弹簧弹簧保持架输出轴主动元件油道花键毂钢片摩擦片输出轴花键毂活塞2.制动器

制动器作用：固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。常见的有片式和带式制动器两种。2.制动器

1）片式制动器组成：活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动器毂等2.制动器

2）带式制动器2.制动器

2）带式制动器制动鼓：它与行星齿轮的某一元件相连接。制动带：围在转鼓的外圆上，它的外表面是钢带，内表面有摩擦材料，制动带的一端用锁销固定在自动变速器壳体上，另一端与液压油缸的推杆相接触。油缸：它固定在自动变速器壳体上，其内部有活塞和推杆相连接。调整螺钉制动带工作油路活塞杆活塞制动鼓壳体3.单向离合器

在导轮机构中增设单向离合器。涡轮速度达到一定值后，离合器导通，导轮空转，液力变矩器进入耦合工作区。滚柱式单向离合器楔块式单向离合器组合式行星齿轮系统学习目标：

掌握辛普森行星齿轮系统结构

掌握拉维娜行星齿轮系统结构031.辛普森行星齿轮系统典型行星齿轮系统：

目前，轿车上广泛采用的行星齿轮机构的类型主要有辛普森式和拉维娜式两种。辛普森式特点：前后两个单排行星齿轮机构共用一个太阳轮。1.辛普森行星齿轮系统

辛普森式行星齿轮机构1—前行星排齿圈；2—前后行星排共用太阳轮；3—后行星排齿圈；4—输出轴；5—后行星排行星轮；6—后行星排行星架；7—前行星排行星轮；8—前行星排行星架；C1、C2—离合器；B1、B2—制动器2.拉维娜行星齿轮系统

拉维娜行星齿轮机构是一种复合式行星齿轮机构，结构紧凑，相互啮合的齿数较多，传递的扭矩较大。但是结构较复杂，工作原理更难理解。

它是由一个单行星排与一个双行星排组合而成的复合式行星机构，共用一行星架、长行星轮和齿圈。典型行星齿轮变速器学习目标：

掌握典型的行星齿轮机构动力传递路线

041.01M变速器01M动力传动简图K2K1K31.01M变速器01M换档执行元件工作情况操纵手柄位置档位执行元件规律K1K2K3B1B2FD位1档●●2档●●3档●●4档●●1位1档●●R位倒档●●注：●表示接合、制动或锁止。2.09G自动变速器09G结构图3.单向离合器09G换档执行元件工作情况档位换档执行元件K1K2K3B1B2F1○

●○2○

○

3○

○

4○○

5

○○

6

○

○

R

○

○

3检修自动变速器电子控制系统学习内容1.电子控制系统组成2.自动变速器信号输入装置结构与原理3.自动变速器执行器结构与原理4.自动变速器换档控制逻辑与原理5.电子控制系统故障诊断方法电子控制系统组成学习目标：

掌握信号输入装置原理

掌握执行器结构与原理

掌握换档控制逻辑与原理011.信号输入装置电子控制系统由信号输入装置、ECU和执行器组成。sensorsactuatorsG69G38G68G28F125FF8G93SelfdiagnosisN88

N94N110J226ACshut-offmagneticclutchEnginecontrolunitgearboxcontrolunit1.信号输入装置G69-节气门电位计信号通过发动机控制单元传递至自动变速箱控制单元。信号通过数据总线进行传递。1.信号输入装置变速器转速传感器作用：推迟点火提前角在换档过程中控制片式离合器和制动器油压。如G38出现故障，变速箱进入应急状态1.信号输入装置车速传感器作用：根据车速传感器信号和G38、G69信号，用以确定换档时刻。确定锁止离合器滑差保证巡航系统工作（D、3、2档，车速>30km/h）。1.信号输入装置ATF油温度传感器信号：ATF油温度作用：使自动变速箱工作在最适宜的温度2.执行器电磁阀3.ECUECU是电子控制系统的核心，由接收器、控制器和输出装置三部分组成。ECU具有以下控制功能：控制换档时刻控制主油路油压控制锁止离合器控制换档品质自动模式选择控制发动机制动作用控制使用输入轴转速传感器的控制超速行驶控制自诊断与失效保护功能3.ECU电子控制系统自诊断学习目标：

能够读取故障码

掌握自诊断方法02自诊断原理电控自动变速器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监测自动变速器控制系统各部分的工作情况，并能将检测到的故障以代码的形式存储在ECU存储器中。维修人员可以通过读取故障码确定故障部位，以便进行维修

4检修自动变速器液压控制系统学习内容1.液压控制系统的组成2.油泵的结构与原理3.液压控制阀的结构与原理4.液压控制系统检修方法液压控制系统组成学习目标：

掌握油泵类型及原理

掌握主油路调压阀原理 掌握手动阀、换挡阀原理

掌握锁止离合器控制阀原理011.组成

动力源是由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冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。执行机构包括各离合器、制动器和液压缸。控制机构包括阀体和各种阀，主要包括主调压阀、手动阀、换挡阀、锁止离合器控制阀等。2.油泵功用：为液力变矩器提供压力油为离合器、制动器提供压力油为润滑系统提供压力油2.油泵原理：3.主油路调压阀若油泵泵油量增大，油压升高，作用在Ａ处向左的液压力增大，推动阀体左移，出油口打开，液压泵输出的部分油液排回油底壳，使主油路压力调整到规定值。4.手动阀与换挡阀手动阀4.手动阀与换挡阀换挡阀由液压控制的２位换向阀。它有两个工作位置，可以实现升挡或降挡的目的。换挡阀的右端作用来自速控阀的输出油压，左端作用着来自节气门阀的输出油压和弹簧的作用力。5.锁止离合器控制阀检修液压控制系统学习目标：

掌握液压泵的检修

掌握阀体的检修021.油泵的检修2.阀体的检修阀体是自动变速器中最精密的部件之一，它的性能好坏直接影响自动变速器的换档规律是否正常。只有在自动变速器换档规律失常，或摩擦片严重烧毁、阀板内沾有大量摩擦粉末时，才对阀板进行拆检修理。

5分析自动变速器典型故障学习内容1.常见的故障现象2.故障原因分析3.故障诊断和排除方法1.汽车不能行驶故障1．故障现象1）无论操纵手柄位于倒档、前进档或前进低档，汽车都不能行驶；2）冷车起动后汽车能行驶一小段路程，但热车状态下起车不能行驶。2．故障原因1）自动变速器油底渗漏，液压油全部漏光。2）操纵手柄和手动阀摇臂之间的连杆或拉索松脱，手动阀保持在空档或停车档位置。3）油泵进油滤网堵塞。4）主油路严重泄漏。1.汽车不能行驶故障5）油泵损坏。3．故障诊断与排除1）检查自动变速器内有无液压油。2）检查自动变速器操纵手柄与手动阀摇臂间的连杆或拉索有无