电控液动式自动变速器的结构控制原理

论文题目

毕 业 论

文

电控液动式自动变速器的

结构控制原理与维修

所属系别 专业班级 姓 名 学 号 指导教师

撰写日期 年 月

：摘 要

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。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。汽车自动变速器常见的有三种，分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎成为自动变速器的代名词。 AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。 采用液力自动变速器是汽车新技术的一个标志，它有许多其他变速器不可替代的优点：整车具有较好的驾驶性能，良好的行驶性能，较好的行车安全性，降低废气排放等。汽车上加装液力自动变速器后，提高车的操纵稳定性、动力性、通过性、经济性和使用寿命等，从而使车整体性能得到改善。 液力自动变速器提高了车的作业性能和综合技术经济性。

关键词：自动变速器，液力变矩器，速比，效率

Abstract

Automatic transmission with easy to use，driving comfort，reduce driver fatigue strengths，has become a modern car configuration development. Vehicles equipped with automatic transmission automatic transmission according to road conditions change moment，the driver can give full attention to road traffic consistent manner will not be shifting Gaode rush. Automatic transmission，there are three common，namely，hydraulic automatic transmission (AT)，Mechanical Variable Transmission (CVT)，electronically controlled mechanical automatic transmission (AMT). Car is currently widely used AT，AT almost become synonymous with automatic transmission. AT is a hydraulic torque converter，planetary gears and hydraulic control system components，transmission and gear by hydraulic means to achieve the combination of speed and moment. Hydraulic torque converter which is the most important part，which consists of the pump wheel，wheels，turbines and components guide the composition of both the role of transmission torque and clutch. With hydraulic automatic transmission is a sign of new technology vehicles，it has many other advantages of transmission can not be replaced: the vehicle is driving better performance，good driving performance，better traffic safety，reduce exhaust emissions. Vehicle after the installation of hydraulic automatic transmission to improve vehicle handling and stability，power，by nature，economy and service life，so that overall performance is improved car. Automatic Transmission enhances the car's operating performance and comprehensive technical and economic aspects.

Keywords: automatic transmission，torque converter，speed ratio，efficiency

目 录

1 引言 ...................................................................................................................................................... 1 2 液力自动变速器的组成 ................................................................................................................. 1

2.1 液力变矩器 ............................................................................................................................... 1 2.2 齿轮变速机构............................................................................................................................ 2 2.3 液压操纵系统............................................................................................................................ 2

2.3.1 换挡执行机构 ................................................................................................................ 2 2.3.2 液压控制系统 ................................................................................................................ 3

3 液力自动变速器的控制技术 ........................................................................................................ 3

3.1 换档点的控制............................................................................................................................ 3 3.2 闭锁离合器的控制 .................................................................................................................... 4 3.3 换档质量的控制........................................................................................................................ 5 3.4 其它控制技术的应用 ................................................................................................................ 7

3.4.1 适应性控制 .................................................................................................................... 7 3.4.2 模糊控制........................................................................................................................ 7 3.5 液力自动变速器的优点 ............................................................................................................ 8

4自动变速器电子控制系统 .............................................................................................................. 8

4.1 节气门位置传感器 .................................................................................................................... 8 4.2 电磁感应式车速传感器 ............................................................................................................ 9 4.3 输入轴转速传感器 .................................................................................................................... 9 4.4 变速器油温度传感器 ................................................................................................................ 9 4.5 超速档开关 ............................................................................................................................. 10 4.6 模式开关 ................................................................................................................................. 10 4.7 空档起动开关.......................................................................................................................... 10 4.8 强制降档开关.......................................................................................................................... 10

5 自动变速箱液力变矩器常见故障诊断与维修 ...................................................................... 11

5.1液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑 ........................................................................... 11 5.2 液力变矩器内支撑导轮的单向离合器卡滞 .......................................................................... 11

6总结 ..................................................................................................................................................... 12

参考文献： ........................................................................................................................................... 13 致 谢 .................................................................................................................................................... 14

1 引言

随着我国轿车的大量生产和使用，装有电控液力自动变速器的车辆越来越来多，其在工程车上有较好的运用前景，为掌握其核心技术，需从硬件和软件进行深入研究。

液力自动变速器的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。因它具有对外负载良好的自动调节和适应性，使车辆起步平稳，加速均匀，其减振作用降低了传动系的动载和扭振，延长了传动系的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶安全性、通过性以及车辆的平均速度。自动变速器的效率低于机械变速器一直是困扰其发展的一个重要原因。为解决这个问题，液力自动变速器历经采用多元件工作轮液力变矩器、闭锁离合器、增加行星齿轮变速器档位、电子控制等多种方法，使之综合经济性能得到了提高。其中最有效的是最近十年来，在控制方面大量应用电子技术，使液力自动变速器的性能上了一个新的台阶。这方面的主要工作有：换档点控制，变矩器闭锁离合器控制，换档质量控制等[1]。

2 液力自动变速器的组成

电控液力自动变速器是由液力变矩器、齿轮变速机构、液压操纵系统和电子控制系统组成的。

2.1 液力变矩器

液力变矩器安装在发动机和变速器之间，将发动机转矩传给变速器输入轴以自动变速器油为工作介质；可以在一定的范围内自动无级地改变转矩和传动比；起到传递转矩、变矩、变速和离合的功用。

1) 液力变矩器的组成：液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮组成的。

2) 泵轮的功用：泵轮是液力变矩器的输入元件；将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能。

3) 涡轮的功用：涡轮是液力变矩器的输出元件；将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能。

4) 导轮的功用：导轮位于泵轮和涡轮之间，是液力变矩器的反应元件；改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用。

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2.2 齿轮变速机构

1）齿轮变速机构的功用：齿轮变速机构可以形成不同的传动比，组合成电控自动变速器不同的档位；目前多数电控自动变速器采用行星齿轮机构进行变速（少数采用平行轴齿轮变速机构）。

2）行星齿轮变速机构由行星齿轮机构和执行机构组成；执行机构根据自动变速器控制系统的命令来接合或分离、制动或放松行星齿轮机构的某个元件，通过改变动力传递路线得到不同的传动比[2]。

3）由多个齿轮组成的轮系传动比等于所有从动齿轮齿数的乘积除以所有主动齿轮齿数的乘积。

状态 1 2 3 4 5 6 7 8 挡位 降速挡 超速挡 降速挡 超速档 倒挡位（降速） 倒挡位（超速） 直接挡 空挡位 固定元件 齿圈 齿圈 太阳轮 太阳轮 行星架 行星架 没有 没有 输入部件 太阳轮 行星架 齿圈 行星架 太阳轮 齿圈 任意两个 不定 输出部件 行星架 太阳轮 行星架 齿圈 齿圈 太阳轮 第三元件 不定 旋转方向 相同方向 相同方向 相同方向 相同方向 相反方向 相反方向 同向同速 不转动 表2-1 行星齿轮机构的工作情况

2.3 液压操纵系统

液压操纵系统是由换挡执行机构和液压控制系统组成的。 2.3.1 换挡执行机构

换挡执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成，离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转。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。

1) 离合器的类型：自动变速器中所用的离合器为湿式多片离合器。

2）离合器的功用：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。

3）制动器的类型：在自动变速器中常用的制动器有片式制动器和带式制动器。

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4) 制动器的功用：固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。

5）单向离合器的类型：在自动变速器中常用的单向离合器有滚子式和楔块式两种类型。

6）单向离合器的功用：是使某元件只能按一定方向旋转，在另一个方向上锁止。 2.3.2 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；主要控制换挡执行机构的工作。

1) 液压控制系统的组成：液压控制系统是由动力源、执行机构和控制机构三部分组成的。

2）动力源：是由液力变矩器泵轮驱动的液压泵，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应润滑油。

3）执行机构：执行机构包括离合器、制动器的液压缸和单向离合器。 4）控制机构：控制机构包括主油路调压阀、手动阀、换挡阀和锁止离合器控制阀等，集中安装在自动变速器的阀体上[3]。

3 液力自动变速器的控制技术

液力自动变速器的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。因它具有对外负载良好的自动调节和适应性，使车辆起步平稳，加速均匀，其减振作用降低了传动系的动载和扭振，延长了传动系的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶安全性、通过性以及车辆的平均速度。自动变速器的效率低于机械变速器一直是困扰其发展的一个重要原因。为解决这个问题，液力自动变速器历经采用多元件工作轮液力变矩器、闭锁离合器、增加行星齿轮变速器档位、电子控制等多种方法，使之综合经济性能得到了提高。其中最有效的是最近十年来，在控制方面大量应用电子技术，使液力自动变速器的性能上了一个新的台阶。这方面的主要工作有：换档点控制，变矩器闭锁离合器控制，换档质量控制等。

3.1 换档点的控制

换档点是变速器输出转速、发动机负荷、选档杆位置开关和换档模式开关的函数。例如驾驶员可以将选档杆置于“D”位置和选取“E(经济)”模式，则换档点由图3-1所示的换档图所决定。图中横坐标为变速器输出轴转速(相当于车速)，纵坐标为发动

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机节气门开度(相当于负荷)，图中曲线1-2，2-3，3-4对应于升档时的换档点，而曲线4-3，3-2，2-l对应于降档时的换档点。车速增加时，只要发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向右越过了相应的升档曲线，变速器自动升一档。而车速下降时，只要发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向左越过了相应的降档曲线，变速器自动降一档。由曲线形状可看出，发动机负荷大，升档或降档时的车速相应就也越高，以保证汽车大负荷低档行驶时的动力性。因控制单元存储器空间的限制，换档图中的升降档曲线不像过去液压控制方式那样，曲线呈连续光滑形状，而往往呈阶状。

图3-1 自动变速器换档图

3.2 闭锁离合器的控制

为提高自动变速器的效率，可对液力变矩器实施闭锁，闭锁工作由闭锁离合器来完成，它受发动机负荷、输出轴转速、档位和换档模式共同控制[4]。

对闭锁离合器均采用电子控制的方法，即由电磁感应式传感器提供变速器输出轴转速信号，节气门位置开关提供发动机负荷信号，再加上换档杆位置和模式开关信号，一并传给控制单元进行处理和控制。执行元件包括开关式电磁阀及脉冲式电磁阀，后者主要是控制闭锁离合器活塞作用油压大小，以改善由液力传动转到机械传动的舒适性。闭锁离合器的锁止虽在各档都可进行，实际上仅限于在三档和四档。图2中的两

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组虚线和点线即为闭锁离合器锁止和分离曲线。当发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向右越过了虚线，闭锁离合器锁止，从液力传动转入机械传动。而由于车速下降或发动机负荷增加的原因，当发动机负荷和变速输出转速所决定的工况点向左越过了点线，则闭锁离合器分离，由机械传动变为液力传动。但在两种传动工况转变过程中，由于转速比的变化引起所传递转矩产生一个阶跃，使得传动系出现动载，影响乘坐舒适性。因此，闭锁工况点的选取成为关键问题。

采用脉冲式电磁阀可以很好地解决这个问题。脉冲式电磁阀由电磁线圈、衔铁、阀芯等组成，其作用是控制油路中油压的大小。与普通开关式电磁阀不同之处在于控制脉冲式电磁阀工作的电信号不是恒定不变的电压信号，而是一个频率固定的脉冲电信号。电磁阀在脉冲电信号的作用下不断反复地开启和关闭泄油孔，电脑通过改变脉冲的宽度，或者说每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比例，即所谓占空比(定义为在一个脉冲周期内，通电的时长为A，断电的时长为B，则占空比=A/(A+B)×100%，故其变化范围为0-100%)来改变电磁阀开启和关闭的时间比例，而达到控制油路压力的目的。占空比越大，经电磁阀泄出的液压油就越多，油路压力就越低；反之，占空比越小，油路压力就越高。

为了利用液力变矩器传力柔和的特点，在换档时也可短时间地分离闭锁离合器，使液力变矩器起作用。

3.3 换档质量的控制

换档质量主要取决于行星齿轮啮合时的平顺性。如图3-2所示的行星齿轮变速器简图，二档是前行星排的高速档与后行星排的一档组合而得，需参加工作的操纵元件为C2、B0和F2。三档是由前行星排的低速档与后行星排的二档组合而成，需参加工作的操纵元件为C0、C1、B2、F0和F1。当二档换至三档时必须使两个行星排在相反方向上保持同步，也就是说变速器由二档换至三档时，前行星排必须升档，而后行星排必须降档，两者须同时进行，这里的关键是制动器B0的放松和B2的结合要同时进行，否则就造成换档干涉或动力短时间中断。

现常用三种措施来改善换档质量：一是换档时对发动机实施减扭矩控制；二是主油压调切控制；三是在换档时短时间地分离闭锁离合器，使液力变矩器工作，起到柔和传递动力的作用。下面主要介绍前两种措施[5]。

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图3-2 行星齿轮变速器简图

发动机减扭矩控制就是减少发动机所产生的转矩。控制带负荷升档时发动机转矩的目的，是减少换档时摩擦元件所耗散的能量。它靠减少换档同步期间发动机所产生的转矩来实现，而不需要中断动力。控制带负荷降档时发动机转矩的目的，是为了抑制换档过程中由单向离合器和摩擦元件所产生的颤抖。减小发动机转矩通常的方法是延迟点火时间。

有发动机转矩控制和没有控制条件下升档时车辆纵向加速度的变化情况。没有发动机转矩控制时，为将离合器滑移时间控制在500ms内，需在滑移期间增加转矩，这将在换档结束时引起大的转矩跳跃，造成纵向加速度变化，影响舒适性。如果滑移时间相同而将发动机转矩减少50%，并明显地减少离合器油压，则换档期间的加速度与换档前的水平差不多，换档结束时转矩的跳跃也小，这就使换档质量得到改善，并减小了相同时间内摩擦元件的负荷。

主油压调节控制的目的是为了使相关换档摩擦元件的工作油压与变速器输入转矩准确地匹配。具体做法是，将工作油压分成两部分：一部分是固定不变的基础压力；另一部分是可由电液调切阀调节的压力。而通过发动机空气进气量、发动机转速、变矩器转速比等参数，可以精确计算变速器输入转矩。从而在不同档位时，可根据其工况来调节压力参数。再一种就是对换档离合器的油压采用闭环控制，使输入轴的角加速度在规定范围内[6]。

为使行星齿轮变速器平稳地从二档换到三档，可采用监测前后两个行星排换档过程，实时地精确控制制动器B0和B2的油压。如丰田公司的A350型自动变速器，它的前行星排太阳轮的转速(也就是制动器B0的转速)被作为自动变速器输入轴的转速信

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号，由输入转速传感器采集。另外，增加一个传感器用于测量后行星排太阳轮的转速(即制动器B2的转速)。当从二档换向三档时，必须对制动器B0的油缸加压，而对制动器B2的油缸泄压。在传统的液压控制系统中，制动器B0和B2的油缸都接至蓄能器，而蓄能器的油压是由计算机控制的脉冲式电磁阀调节，因此，只要蓄能器背压变化，制动器B0和B2的油压就会变化，故不能对二者进行独立控制。如将油路作适当改动，当变速器从二档换至三档时，蓄能器从制动器B0的回油路中切断，同时制动器B0的油压转由变矩器闭锁离合器的脉冲式电磁阀控制(此时闭锁离合器锁止阀处关断状态，闭锁离合器不工作)，从而可对制动器B0和B2进行单独控制。B2的油压开始上升，转矩传递从单向离合器F2逐渐转到制动器B2。当F2对转矩传递的作用完全失去时，后行星排开始换档，制动器B0的油压开始调节，前后行星排同时换档，前行星排已完成换档，而后行星排还在继续换档。这样，由于对油压进行了精确控制，换档时间短，且输出轴的转矩动载小，实现了平稳换档。

3.4 其它控制技术的应用

在现代自动变速器中还应用了其他一些控制技术。 3.4.1 适应性控制

适应性控制大致有两种：动态控制和稳态控制。

动态控制主要用于监控换档时的传动比，如上所述用于精确控制换档油压。稳态控制主要是考虑执行元件摩擦片材料的摩擦系数发生变化时带来的影响。第一是温度的影响，这可在自动变速器油箱中安装液压油温度传感器，使材料的摩擦系数随油温升高而变化的因素能在计算机控制程序中加以修正。第二是摩擦系数降低的影响。摩擦系数降低有两方面的原因，首先是可能的泄漏，离合器的泄漏会造成容量下降，引起摩擦片打滑、发热，进而使摩擦系数进一步降低；其次是自然磨损。通用公司4T-80E自动变速器所采用的方法是：当一个档位状态确定后，监控齿轮传动比，如果不是所要求的传动比，通过微电脑和调节器使油压进一步升高，直至得到该传动比。这个调节程序对传动比的偏离非常灵敏，可以起到保护自动变速器的作用，也使得油泵能在最小所需压力下工作，有利于提高经济性[7]。

3.4.2 模糊控制

模糊控制不依赖于系统精确的数学模型，它采用的探索式控制规则本质上是线性的，而且模糊控制对过程参数改变不敏感，这对于经常在不同工况下工作的自动变速器来说是非常重要的。运用模糊理论进行控制的关键是模糊控制器的设计。模糊控制

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器是模拟人类控制特征的一种语言控制器，其设计主要包括模糊控制器的结构选择、模糊规则的选取、确定模糊控制器模糊化和解模糊方法及模糊控制器输入和输出变量的论域等，核心是模糊规则的选取。

近几年，国外一些大汽车公司将模糊控制理论运用于自动变速器，以汽车车速和发动机负荷作为模糊控制器的基本输入参量，以抑制换档时产生的动载为输出参量，兼考虑发动机油耗、排放、路况等因素，对自动变速器的换档时机进行控制。

三菱公司新的自动变速车“Fuzzy Shift 4AT”在自动变速系统中加入了“模糊控制”的概念，变速器内的微电脑会根据收集到的行驶状况信息，通过模糊逻辑判断后，自动选择最适当的换档方式。

3.5 液力自动变速器的优点

（1）操作简单、省力，提高了行车安全性。

（2）自动适应行驶阻力变化，在一定范围内实现无级变速，提高汽车的动力性和平均车速。

（3）汽车起步加速更加平稳，提高乘座舒适性。

（4）提高燃油经济性，降低了排放污染，但是如何正确使用自动变速器对于充分发挥其优越性是至关重要的。

4自动变速器电子控制系统

电子控制自动变速器的电子控制系统由输入部分（即传感器/开关）、电子控制单元（即ECT的ECU）和执行器（即电磁阀）等组成，自动变速器的电子控制系统根据各传感器和开关获得车辆和节气门开度等信号，并将此类信号输入ECT的ECU，与ECU内储存的数据进行比较，经ECU处理后，输出最适合于发动机及变速器行驶条件的换档指令给电磁阀，利用电磁阀控制液压换档阀移动，切换换档执行元件（离合器和制动器）的油路，实现换档时机的精确控制。

自动变速器电子控制系统的输入部分包括多个传感器和开关，常用的有节气门位置传感器、车速传感器、输入轴转速传感器、油温传感器、模式开关、超速档开关、空档起动开关、制动灯开关、强制降档开关和巡航控制信号等。

4.1 节气门位置传感器

节气门位置传感器是将节气门开启角度转换为电压信号送至电子控制单元，作为决定换档点和变矩器锁止时机的基本信号之一。它安装在发动机节气门体上并与节气

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门联动。

用于产生信号频率与车速成正比的电信号，并输入给自动变速器的ECU，作为确定换档点和变矩器锁止时机的基本依据之一[8]。

4.2 电磁感应式车速传感器

它主要由永久磁铁和电磁感应线圈两部分组成，用于检测自动变速器输出轴转速。它安装在变速器输出轴附近，为了获取感应信号，须靠近装在输出轴上的停车锁止齿轮或感应转子。当输出轴转动时，停车锁止齿轮或感应转子的凸齿不断地靠近和离开车速传感器，使感应线圈内的磁通量发生变化，从而产生交流感应电压。车速越高，输出轴转速就越高，感应电压的脉冲频率也就越高。ECU则按照单位时间内感应出的电压脉冲频率数。计算输出轴转速，然后换算成车速。笛（舌）簧开关由小玻璃管内安装的两个细长触头构成，触头由铁、镍等磁性材料制成。受玻璃管外磁极控制，触头可因互相吸引而闭合，也可由于互相排斥而断开，从而形成触头的开关作用。笛簧开关置于车速表的转子附近，当车速表软轴旋转时磁铁也旋转，N、S磁极则靠近或离开笛簧开关的触头。当N、S极接近笛簧开关时，上、下两触头变为同一极性的磁极，互相排斥，开关断开。因为所用磁铁一般是4极的，所以当软轴转一圈，就会输出4个脉冲。

4.3 输入轴转速传感器

输入轴转速传感器与车速传感器类似，也是一种电磁感应式转速传感器。它安装在行星齿轮变速器输入轴（液力变矩器涡轮输出轴）附近或与输出轴连接的离合器鼓附近的壳体上（见图5-52）。用于检测输入轴转速，并将信号送入ECU，以便精确地控制换档过程。它还作为变矩器涡轮的转速信号，与发动机转速即变矩器泵轮转速信号进行比较，计算出变矩器的转速比，以优化闭锁离合器的解、闭锁控制过程，减小换档冲击，改善汽车的行驶平顺性

4.4 变速器油温度传感器

变速器油温度传感器安装在自动变速器油底壳内或液压阀阀板上，用于连续监控自动变速器中变速器油的温度，作为微电脑进行换档控制、油压控制、闭锁离合器控制的依据。变速器油温度传感器内部有一热敏电阻，。它是依靠热敏电阻阻值随温度变化而变化这一特性来检测油温的。通常使用具有负温度系数的热敏电阻。即温度越高时，电阻值越小。微电脑就是根据其电阻值的变化计算出变速器油的温度。

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4.5 超速档开关

超速档开关通常安装在自动变速器选档操纵手柄上，由驾驶员自主选择是否需要超速档。当该开关打开时，超速档电磁阀通电，作用在3-4档换档阀阀芯上端的压力油卸荷。此时，只要变速器选档操纵手柄处于“D”位，作用在3-4档换档阀下端的速控油压随着车速的提高到足够高，就可以将3-4档换档阀推至4档位置（即超速档）。而该开关关闭时，超速档电磁阀断电，主油压作用在3-4换档阀阀芯上端，使阀芯不能移动到4档位置。此时，无论车速怎样高，自动变速器最多只能升至3档。在驾驶室仪表盘上，有“O/DOFF”指示灯显示超速档开关的状态。当超速档开关打开时，“O/DOFF”指示灯熄灭，而当超速档开关关闭时，“O/DOFF”指示灯随之亮起[9]。

4.6 模式开关

模式开关又称程序开关，用于选择自动变速器的控制模式，即选择自动变速器的换档规律，以满足不同路况的使用要求。换档规律不同，提供的换档点也不同。为一安装在选档杆旁的模式开关。一些车型的模式开关有动力模式（PRW）和常规模式（NORM）两种驾驶模式供选择。而有车型还有经济模式（ECON0）、运动模式（SPORT）、雪地模式（SNOW）、手动模式（MANUL）供选择。

4.7 空档起动开关

空档起动开关装在变速器壳体的手动阀臂轴或操纵手柄上，由变速杆进行控制，故有时也被称为档位开关。其作用如下：

①指示换档手柄位置，将选位信息传给自动变速器控制单元。 ②控制倒档信号灯的开启。 ③控制起动继电器线圈电路的功能。

发动机只有当变速杆在位置P或N时才能起动。当空档起动开关探测到选档杆位置处于P或N位时，将信号传给起动机继电器，使点火开关能工作。同时，在挂前进档时中断起动机，即制止起动机在汽车进入行驶状态后啮合，并锁住变速杆。

4.8 强制降档开关

强迫降档开关用来检测加速踏板打开的程度。当加速踏板超过节气门全开位置时，强制降档开关接通，并向电控单元输送信号，这时电控单元按其内存设置的程序控制换档，并使变速器降一个档位，以提高汽车的加速性能。6 液力自动变速器的维修

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5 自动变速箱液力变矩器常见故障诊断与维修

5.1液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑

（1）故障现象

当车辆出现在30~50km／h以下加速不良，车速上升缓慢，过了低速区后加速良好的故障时，很可能是液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑。

（2）故障诊断方法

发动机热机后，将4个车轮用三角木或砖头塞住，拉紧驻车制动器，踩住脚制动踏板，用眼睛盯住发动机转速表，将油门完全踩到底，如发动机的失速转速明显低于规定值，说明液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑。

（3）故障分析

变矩器低速增扭，靠的是导轮改变液流方向，变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑后，导轮没有了单向离合器的支撑，在增扭工况时无法改变液流的方向。这样经导轮返回的液流流向和泵轮旋转方向相反，发动机需克服反向液流带来的附加载荷，于是液力变矩器变成了液力偶合器，低速增扭变成了低速降扭，所以汽车在低速区（变矩器增加扭矩工况区域）加速不良。

（4）维修方法

更换液力变矩器总成或用车床剖开液力变矩器，然后更换导轮和单向离合器即可排除故障。

5.2 液力变矩器内支撑导轮的单向离合器卡滞

（1）故障现象

汽车起动和中低速行驶正常，但没有高速，温和踩油门最高车速只有80~90km／h左右；加大节气门开度，最高车速也只有110~120km／h左右。

（2）故障诊断方法

支撑导轮的单向离合器卡滞时，在感觉上有一点像发动机排气不畅，但发动机排气不畅时冷车起动困难。打开空气滤清器上盖，拆下滤芯，发动机急加速时此处能看见废气返流，而支撑导轮的单向离合器卡滞，不会导致废气返流。

从油液颜色看一切正常，用故障诊断仪也找不到故障，发动机失速转速正常。 （3）维修方法

更换液力变矩器总成或用车床剖开液力变矩器，然后更换导轮和单向离合器即可

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排除故障[10]。

6总结

电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。无论维修何种形式的自动变速器故障，必须要有清晰的诊断思路，且要掌握正确的操作步骤。自动变速器结构复杂，故障形式也较多。在没有专用诊断设备时，可通过观察和必要的试验等手段进行简易诊断。

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参考文献

[1] 丁康，王志杰.汽车变速器故障检测诊断技术的研究[J].汽车研究与开发，2005.4 [2] 李东江，张大成.广州本田雅阁系列轿车维修手册[M].北京:北京理工大学出版社，2006.5 [3] 张泰岭，陆华忠，罗锡文.汽车自动变速器原理与检修[M].广州:广东科技出版社，2007.7 [4] 燕学智，钱耀义.基于人工神经网络技术的发动机故障诊断系统.内燃机工程，2005.1 [5] 雷振山.Lab VIEW 7 Express实用技术教程[M].北京:中国铁道出版社，2005.2

[6] 飞思科技产品研发中心.神经网络理论与MATLAB7实现[M].北京:电子工业版社，2005.4 [7] 王赟松，许洪国.基于虚拟仪器的汽车电控系统智能检测仪[J].公路交通科技，2006.5 [8] 张志平，刘正平.在Lab VIEW中应用MATLAB进行信号处理[J].中国测试技术，2004.7 [9] Jun-Hua Liu，Hui-Jun Guo. Lab VIEW-based virtual instrument design [M]. Beijing: Electronic

Industry Press，2007.5

[10] Wang Zhiqiang，Wang XQ，etc. Based on neural network simulation of automobile air conditioning

control and fault diagnosis [J].Journal of Hubei Automotive Industries，2004.5

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致 谢

感谢指导李青芬老师对我的悉心指导！您对论文的写作提出了许多宝贵的意见和建，在本文完成之际，深深感谢导师半年来对我的学习和生活所给予的悉心指导和深切关怀，请允许的道一声：李老师，您辛苦了。

感谢和我一起生活两年半的室友，是你们让我们的寝室充满快乐与温馨，“君子和而不同”，我们正是如此！愿我们以后的人生都可以充实、多彩与快乐！

最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！

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指导教师评语（主要评价论文的工作量、试验数据的可靠性、论文的主要内容与特点、写作水平等）： 论文的工作量： 试验数据的可靠性： 论文的主要内容与特点、写作水平： 签 名： 年 月 日 答辩委员会评语及论文成绩（主要评价论文的性质、难度、质量、综合训练、答辩情况、不足等。评定论文成绩）： 论文的性质、难度、质量： 学生的综合训练、答辩情况、不足等： 论文成绩： 主任委员签名： 年 月 日

郑州交通职业学院

毕业论文任务书

论文题目 电控液动式自动变速器的结构控制原理

学 院 郑州交通职业学院 专 业 汽车运用技术 班 级 07级汽运9班 学 号 200713010030978 姓 名 黄 骇

2010年 03月03 日

论文（设计）选题的来源、目的与意义： 论文选题来源是学院布置的毕业论文任务。 论文目的及意义：液力自动变速器是现代汽车的高端新产品，了解液力自动变速器的基本构造性能及维修，对汽车的安全。环境有较为彻底的掌握，延长汽车的使用寿命都具有相当重要的意义。 论文（设计）的主要内容： 采用液力自动变速器是汽车新技术的一个标志，它有许多其他变速器不可替代的优点。本论文针对目前我国的液力自动变速牵引车尚没有国产系列车型的现状，进行了TN518型牵引车液力自动变速传动系统的设计，对实现自动变速牵引车国产化有重要意义。本设计主要包括液力变矩器与发动机的匹配设计、液力自动变速器的设计几个部分。 进度计划（进度时间、主要工作内容）： 2010年03月03日接到论文题目 2010年03月12日查资料 2010年04月06日开始写论文 2010年04月10日完成草稿 2010年04月15日完成首改 2010年04月25日再次修改 2010年05月05日定稿 主要参考文献： [1] 丁康，王志杰.汽车变速器故障检测诊断技术的研究[J].汽车研究与开发，2005.4 [2] 李东江，张大成.广州本田雅阁系列轿车维修手册[M].北京:北京理工大学出版社，2006.5 [3] 张泰岭，陆华忠，罗锡文.汽车自动变速器原理与检修[M].广州:广东科技出版社，2007.7 [4] 燕学智，钱耀义.基于人工神经网络技术的发动机故障诊断系统.内燃机工程，2005.1 [5] 雷振山.Lab VIEW 7 Express实用技术教程[M].北京:中国铁道出版社，2005.2 论文（设计）工作起讫日期： 2010年03 月 03 日至 2010 年05 月 05日 指导教师（签名） 主任（签名）