1、单元2 自动变速器电控系统,自动变速器概述 自动变速器分类 自动变速器电控系统 自动变速器电路图 自动变速器变速机构 自动变速器执行元件,主要内容,自动变速器的发展史:,1914年德国奔驰公司最先推出全自动齿轮变速器.,1939年美国通用公司在奥兹莫比( OLDSMOBILE)采用了液力自动变速器.,1956年克莱斯勒( CHRYSLER)公司最早生产了带有变扭器并且首先采用了辛普森式( SIMPSON)结构复合行星齿轮机构.,1982年日本( TOYOTA)最早生产了A140E型电控自动变速驱动桥.,1992-1994年奥迪开始批量装配无级变速器( CVT).,DSG变速器于2003年批量装
2、车（大众）,自动变速器主要生产厂商,（一）、日本的 AISIN （爱新）公司6、8速 （二）、德国的 ZF 公司6速 （三）、美国的 GM 公司6速 （四）、BENZ公司7速 （五）、HONDA公司平行轴，5速 （六）、MITSUBISHI公司5速,有级4速变速器逐渐淘汰,5速变速器（5HP-30）92年6速变速器（6HP-26）99年7速变速器（722.9）03年8速变速器（AA80E) 06年,自动变速器分类,液压自动变速器 电控自动变速器 有级式机械自动变速器 无级式机械自动变速器 手/自动一体变速器 DSG EMT,选档杆的正确使用,自动变速器的档位及功能: P-驻车档,在停车或起动发
3、动机时选用. R-倒档,在倒车时选用. N-空档,起动发动机时选用. D-前进档,在一般情况下正常行驶时选用. 2-2档,当需要瞬间加速或轻度发动机制动时选用. L或1档-低速档,在上陡坡或下陡坡时选用,以获得较大的驱动力和制动力。,第一节 自动变速器电控系统组成,电控系统,传感器,控制器,执行器,ECU（TCM）,电磁阀,传感器 TPSTPS信号首先送给发动机的ECU，再通过线路或CAN-BUS送达TCM 作用： a. 与VSS一同确定换档曲线b. 根据节气门的不同位置调节工作油压c. 根据节气门开启的加速度来实现换档的模糊逻辑控制（动力和经济模式）,检测怠速时输出电压应该在0.5伏左右，一
4、般利用解码器读取数据流，确认节气门的电压信号及开度值。 检测线路的阻值，低于1.5欧姆。 注意：换档正时不当多与此信号有关。 例：本田雅阁 2.4，换档杆拉不出，与TPS信号大有关，清洗节气门体。,VSSVSS信号是由传感器通过线路或者CAN-BUS传送给TCM 作用a. 与TPS共同作用控制换档b. 计算车速，调节工作油压c. 与输入轴转速传感器（ISS）共同计算各档位的传动比d. 与发动机转速传感器共同作用计算TCC的打滑量（直接档）,检测： a. 磁电感应式：测量阻值，一般为几百欧姆（6001200欧左右），另外检测输出波形，为正弦波。 b. 霍尔式：测量供电，一般为5伏，输出电压测量波
5、形，为方波。 检测线路的阻值，低于1.5欧姆；检测传感器与信号发生器的气隙，约0.51mm；检查传感器头部是否有铁粉。,注意：不换档多与此信号有关。 欧洲车辆：VSS出现故障，一般锁档 日本车辆：VSS出现故障，不升超速档,ISS 作用a. 实现换档时刻的减扭矩控制：在换档点上，TCM瞬间减小C、B的工作油压，解除TCC；通知ECM推迟点火时刻，减小喷油脉宽。b. 与发动机转速传感器共同精确计算出泵、涡轮的转速差，计算TCC的打滑量，如果打滑量超过130RPM，则记录故障。c. 与VSS共同计算传动比,检测：同VSS 注意：换档品质不好多与此信号有关,ECT(THW)ECT信号首先送给发动机的
6、ECU，再通过线路或CAN-BUS送达TCM 作用 控制换档品质，保护变速器 ECT信号过高： 1）没有TCC功能 2）没有超速档 3）跳档延迟或不跳档,ATF温度传感器 作用 a. 油温低时推迟换档b. 油温高时提前执行 TCCc. 计算系统工作压力 检测 利用诊断仪读取数据流，或利用万用表测量阻值，与标准温度下的阻值对比。检查线路。正常的工作温度：80110, 如果油温过高，超过150，则：TCC提前锁止；切换下一档；不能行驶。,CPSCPS信号送与ECM，再送给TCM 作用 a. 与ISS共同计算变矩器的泵涡轮转速差b. 计算油压（转速高油压变化，急加速，中高速匀速） 注意：大众车系的0
7、1M和01N没有ISS（有变速箱输入转速传感器），若K3打滑可能记录液力变矩器机械故障,MAF、MAP二者是反映发动机负荷信息的 作用：参与换档品质控制 检测：略 注意：大众奥迪车系若此信号故障，可能导致换档冲击,P/N开关 作用：a. 起动功能b. 仪表指示灯，倒车指示灯c. 为TCM提供换档杆位置信号 分类：1）触点式2）逻辑组合式（新款车型）：一般应用诊断仪读取数据流，确定其逻辑组合是否正常,例如大众车系： P-1001 R-1000 N-1100 D-0100 3-0110 2-0010 1-0011只有在D位时换档电磁阀才能实现所有的逻辑组合001，011，000，110 注意：大众
8、奥迪车系的P/N开关的元件代码为F125，出现故障后一般都锁档。,大众奥迪F125,F125,电路,触点式P/N开关,O/D开关（亚洲特别是丰田） 作用：直接档和超速档的转换，用来超车时增加动力。新款车型没有，根据节气门开度、车速、强制降档开关来确定,模式选择开关作用：改变换档时机（换档曲线改变）目前多数变速箱已无此开关，TCM根据TPS和VSS来计算模式。,油温开关油温开关一般装在大型车辆或越野车辆的自动变速箱上，一般安装在散热器管路上作用：温度高时接通，TCM切断四轮驱动功能，提前TCC工作。,手动阀位置传感器（GM公司）作用：闭环控制开关，根据P/N开关送给TCM的信号，与手动阀位置传感
9、器信号共同作用，确定换档电磁阀的动作。4T60E 4T65E 4T80E 4L60E 4L80E等,停车灯开关作用：1）D档解除TCM锁止功能2）控制TCC的脱离3）下坡提前降档4）少数车型根据制动的频率实现模糊逻辑控制,强迫降档开关作用：1）降档超车2）传给A/C的ECU切断A/C 8秒钟安装位置：1）拉索上2）踏板处或踏板位置传感器内部一般在节气门开度为95%时接通,执行器,电控系统的执行器为电磁阀 开关式电磁阀：一般为单线 作用：控制换档或TCC。 检测: 电阻值：各种箱型不一样，丰田约1115欧，大众车系为5565欧，美国车系一般为2025欧。,开关式电磁阀,开关式电磁阀工作原理,2换
10、档电磁阀工作组合,PWM电磁阀：占空比式，单线 作用：控制TCC，换档品质 检测: 电阻值：一般为26欧 EPC电磁阀：占空比式，双线 作用：控制油压，换档品质 检测: 电阻值：一般为26欧,脉冲式电磁阀: 分为PWM和EPC,脉冲式电磁阀,脉冲式电磁阀工作原理,注意：检测电磁阀时还要注意阀门关闭后是否存在泄漏情况 用处：1）过去换档电磁阀多用开关式，目前逐渐多使用PWM2）TCC原来用开关式，目前多用PWM,ECU（TCM）的功能,换档正时控制 油压控制 控制锁止正时 发动机制动控制 换档品质控制 自诊断 失效保护 巡航控制,第二节 行星轮变速机构,变速机构特点,行星齿轮式,平行轴式,辛普森
11、式,拉维纳式,串联式（CR-CR式）,双排行星排共用一个太阳轮，后圈前架或前圈后架一体，作为输出元件,辛普森式特点,两行星排只能实现3挡，若要实现4挡，必须利用三个行星排,执行元件过多，若四挡变速器，需要4制动器，3离合器，3单向离合器共10元件,哪个可以省掉？,拉维纳式行星排特点,两行星排共用一个齿圈，且齿圈为输出元件。,两个行星排为一单排单级，一单排双级,实现4前进挡1倒挡，只需要2制动器，3离合器，1单向离合器共6个元件。,串联式（CR-CR，辛普森2代）特点,两单排单级行星排组成,前圈后架一体，作为输出元件,后圈前架一体，作为一输入元件,两太阳轮都是输入元件,共3个离合器，两个制动器，
12、组合形成4前 1倒挡。,41TE,1、阀体,共有8个阀，N88、N89、N90、N91、N92、N93、N94及一个手动阀,阀分为两种：开关阀和渐进阀（调压阀） 开关阀有：N88、N89、N90、 N92、N94 渐进阀有：N91、N93,N88控制K1 N89控制B2 N90控制K3 N91调节锁止离合器油压 N93调节多片离合器和制动器油压 N92、N94是换档平顺阀，可使换档平顺 手动阀控制B1、K2,档位传递路线,换档执行元件工作表,辛普森式三排四档变速其传递路线,一档传动路线,二档传动路线,三档传动路线( 直接档),超速档传动路线,倒档传动路线,A540E(辛普森)档位传递路线,结构
13、简图,D1：C1 F2 C0 F0,D2：C1 B2 F1 C0 F0,D3：C1 C2 C0 F0,D4：C1 C2 B0,L1：C1 B3 C0 F0,L2：C1 B1 C0 B0,R：C2 B3 C0 F0,RA4AFA4A系列简图,D1：C3 F2 F1,D2：C3 F2 B1,D3：C1 C3 F2,D4：C1 B1,R：C2 B2,L1：B2 C4,串联式执行元件作用及各档传递（41TE）,41TE执行元件作用及各档传递,D1,D2,D3,D4,R档,AL4档位传递路线分析,E即C离合器,F即B制动器,变速机构：前圈后架作为一输入元件，后圈前架作为输出,执行元件：E1即C1，驱动后
14、太阳轮；E2即C2驱动前圈后架；F1即B1，制动后太阳轮；F2即B2制动前圈后架；F3即B3制动前太阳轮。,AL4结构示意图,D1：E1+F3,AL4档位传递路线,D2：E2+F3,AL4档位传递路线,D3：E2+E1,AL4档位传递路线,D4：E2+F1,AL4档位传递路线,R：E1+F2,AL4档位传递路线,ravigneaux（拉维那）四档传递路线,K1离合器（1-3离合器） K2离合器（R档离合器） K3离合器（3-4离合器） B2制动器（2&4制动器） B1制动器（L&R制动器）,01M、01N 齿轮变速机构简图,1档：C1工作驱动小太阳轮，单向离合器F单向固定行星架，齿圈输出形成一
15、档。,2档：C1工作驱动小太阳轮，2、4档制动器B2工作固定大太阳轮。,3档：C1工作驱动小太阳轮，C3驱动行星架形成1：1传动,4档: C3工作驱动行星架,B2工作固定大太阳轮,齿圈输出形成超速档.,制动1档,R档: C2离合器工作驱动大太阳轮,B1工作固定行星架形成倒档.速比为:2.8:1.,三排五档变速器传递路线 （5HP19，01V）,档传递路线,1档传动简图,档传递路线,2档传动简图,档传递路线,3档传动简图,档传递路线,4档传动简图,档传递路线,5档传动简图,档传递路线,R档传动简图,北京现代5档动力传递路线 F5A51,F4A51-1档动力流,F4A51-2档动力流,F4A51-
16、3档动力流,F4A51-4档动力流,F4A51-5档动力流,F4A51-R档动力流,丰田A760E/A761E,三排六档自动变速器的动力传递路线,: 工作 : 发动机制动时 : 仅用于连接,结构简图,R：C3 B4 F1 有发动机制动：C3 B4 B1,D1：C1 F4 F3 L1：C4 B4,D2：C1 F4 B3 F1 F2 L2: C4,D3：C1 F4 C3 F1,D4: C1 F4 C2,D5: C2 C3 B1 (C1 B3),D6: C2 B2,三排六档自动变速器的动力传递路线,大众09系列，ZF6HP系列,1档,无单向离合器F，为K1+B1,D1：K1+F,2档,D2：K1+B
17、2,3档,D3：K1+K2,4档,D4：K1+K3,5档,D5：K2+K3,6档,D6：K3+B2,R档,R：K2+B1,奔驰722.9 七档自动变速器 档位传递路线图,结构特点：1、四个行星排，前两个一单排单级一个单排双级，组成拉维纳式行星排，但为共太阳轮和共行星架，齿圈有两个，单排单级的齿圈作为 输入元件；2、后两个为单排单级，前一个行星架作为输出元件。第三排齿圈与第二排齿圈通过离合器相连；拉维纳的行星架与第四排的齿圈相连；3、共三个离合器四个制动器，三三组合形成7前进2倒档。,D1: B2 B3 K3,D2: B1 B2 K3,D3: B2 K1 K3,D4: B2 K1 K2,D5:
18、K1 K2 K3,D6: B1 K2 K3,D7: B3 K2 K3,R1: B3 BR K3,R2: B1 BR K3,N: B3 K3,雷克萨斯LS460 AA80E 八速自动变速器 档位传动路线,执行元件示意图,结构特点：1）单排双级+拉维娜行星排,2）单排双级的太阳轮固定，行星架输入，齿圈输出；,3）行星架通过两个离合器直接与拉维娜行星排相连。,4）共4个离合器，2个制动器，1个单向离合器,能量守恒方程,n11-1n12-(1- 1)n13=0,n21+2n22-(1+ 2)n23=0,n31-3n32-(1- 3)n33=0,第一排,第二排,第三排,档位传动路线,D1：C1+F(无发
19、动机制动）；C1+B2（有发动机制动）,前排减速输出到拉维娜的后太阳轮（即拉维娜的1档）,档位传动路线,D2：C1+B1,前排减速，后排为拉维娜的2档,档位传动路线,D3：C1+C3,前排减速，拉维娜的两个太阳论以同转速同方向旋转，拉维娜直接输出。传动比为前排行星排传动比。,档位传动路线,D4：C1+C4,拉维娜的前太直接输入，后太减速输入，二者以同方向不同转速旋转,档位传动路线,D5：C1+C2,拉维娜的行星架直接输入，后太减速输入，二者以同方向不同转速旋转,档位传动路线,D6：C2+C4,拉维娜的前太直接输入，行星架直接输入，为直接档,档位传动路线,D7：C2+C3,拉维娜的前太减速输入，行星架直接输入，超速档,档位传动路线,D8：C2+B1,拉维娜的前太固定，行星架直接输入，为拉维娜的超速档,档位传动路线,R1：C3+B2,档位传动路线,R2：C4+B2,
