模块5 电控自动变速器的结构、工作原理及检修

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1、模块5 电控自动变速器的结构、工作原理及检修模块5 电控自动变速器的结构、工作原理及检修【学习目标】5.1 电控自动变速器的结构和工作原理5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修5.3 电脑及其控制电路的结构与功能掌握电控自动变速器的结构、工作原理以及检修方法 。5.1 电控自动变速器的结构和工作原理5.1 电控自动变速器的结构和工作原理5.1.1 电液式控制系统特点电控自动变速器主要由变速系统、液压控制系统和电子控制系统组成，由于机械部分与普通变速器几乎相同，在这里不在叙述，本模块着重讲述与普通变速器不同的控制系统的特点、原理及功用。系统中的换挡执行机构仍然是液压的，故称为电控液压换挡系

2、统，与全液压控制系统相比，它最主要的优点是： 1)由于计算机能够存储与处理多种换挡规律，所以它可以按车辆的行驶需要对相应规律进行选择，可以实现更合理、更复杂的控制，突破液压阀结构的限制，获得更理想的燃料经济性和动力性。5.1 电控自动变速器的结构和工作原理2)可大大简化液压系统，从而使结构紧凑、质量轻。3)控制精度高、反应快而且动作准确。4)与整车的其他系统的电子控制，如发动机控制、巡航控制、牵引力控制、制动系统、四轮驱动控制等兼容性好。 5)自动换挡系统变更换挡规律或参数时，只需改变控制程序和某些电子元件的型号规格就能达到要求，而无需对变速器结构零件作任何变动，所以适应性强，开发周期短，在系

3、列产品中更能显示其优越性。.5.1.2 电控液压自动换挡基本原理传统自动变速器的自动控制，是利用节气门阀产生的油压z和调速阀产生的油压v共同控制来实现自动换挡的。电子控制自动变速器的各项控制由电子控制系统和液压控制系统共同完成，是利传感器 、控制器（ECU）及执行器来完成换挡任务，主要组成如图5-1所示，其基本原理可通过控制流程图5-2来加以说明。5.1 电控自动变速器的结构和工作原理图5-1 电控自动变速器的主要组成 1油泵 2调压阀 3手控阀 4换挡阀 5电磁阀A 6电磁阀B 7ECU5.1 电控自动变速器的结构和工作原理5.1 电控自动变速器的结构和工作原理1.信号的产生2.信号的处理3

4、.指令的执行图5-2 电控自动变速器基本原理的控制流程图5.1 电控自动变速器的结构和工作原理5.1.3 电子控制系统的组成及各部分的功用电子控制系统由各种传感器、执行器、控制开关及电脑等组成，安装在发动机、自动变速器及汽车的其他装置上，测得发动机转速、节气门开度、汽车车速、自动变速器油温等运算参数并传给自动变速器的电脑，电脑是整个控制系统的中心，通过分析运算各个控制开关送来的操作指令和电脑内设定的控制程序，向各个执行器发出指令信号，以操纵阀体中各个控制阀的工作，从而最终实现对自动 变速器的控制，如图5-3所示。5.1 电控自动变速器的结构和工作原理图5-3 电子控制系统的组成 1输入轴转速传

5、感器 2车速传感器 3自动变速器油温度传感器 4空挡起动开关 5发动机电脑 6发动机转速传感器 7故障插座 8节气门位置传感器 9模式开关 10挡位指示灯 11电磁阀 12自动变速器电脑5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修【本节目标】掌握各传感器、执行器及控制开关的结构、工作原理及检修。【基本理论知识】 5.2.1 传感器的结构、工作原理及检修1.传感器的结构与工作原理(1)节气门位置传感器 图5-4 节气门位置传感器 a)电路 b)输出特性 1怠速开关触点 2线性电位计滑动触点 VC基准电压 VTA节气门开度信号 IDL怠速信号 E接地5.

6、2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修(2)车速传感器 1)磁电脉冲式车速传感器。 如图5-5所示为磁电脉冲式车速传感器图5-5 磁电脉冲式车速传感器 a) 结构 b)感应电压曲线图 c)工作原理5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修2)舌簧开关式车速传感器。如图5-6所示为舌簧开关式车速传感器图5-6 舌簧开关式车速传感器 a) 结构 b)工作原理3)磁阻元件式车速传感器。磁阻元件式车速传感器采用了元件电阻随磁场变化而变化的磁阻(MRE)来检测车速，这种传感器直接装在输出轴上，如图5-7所示。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-7 磁阻元件式车速传感器 a)结构 b)

7、工作原理 c)电路5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修4)光电式车速传感器。 如图5-8所示为光电式车速传感器图5-8 光电式车速传感器 a) 结构 b)工作原理5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-9 输入轴转速传感器 1行星齿轮变速器输入轴 2输入轴转速传感器如图5-9所示为输入轴转速传感器5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修(3)输入轴转速传感器 输入轴转速传感器的结构、工作原理在车速传感器相同。 (4)自动变速器油温度传感器 自动变速器油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的阀体上，用于检测自动变速器油的温度，以作为电脑进行换挡控制、油压控制和锁止离合器控制的

8、依据。 (5)控制开关的结构与功能 1)空挡起动开关。空挡起动开关位于自动变速器手控阀摇臂轴上或变速杆下方，如图5-10所示.2)强制降挡开关。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-10 空挡起动开关 1摇臂 2空挡起动开关5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修2.传感器的检修(1)节气门位置传感器的检修 节气门位置传感器用于测定节气门开度，并将信号送至发动机和自动变速器的ECU，其电路如图5-11所示。图5-11 雷克萨斯LS400轿车节气门位置传 感器的检测标准5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修1)节气门位置传感器的检测。 点火开关OFF。 拔去节气门位置传感器

9、的线束插头。 用万用表测量怠速开关的导通情况。 用万用表测量节气门位置传感器中线性电位计的电阻，即1(E2)和3(VTA)之间的电阻，该电阻应能随节气门开度的增大而呈线性增大，其具体标准见表5-1。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修表5-1 雷克萨斯LS400轿车节气门位置传感器的检测标准2)节气门位置传感器的调整。 拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉。 将厚度为0.50mm的塞尺插入节气门摇臂和限位螺钉之间，同时用万用表测量怠速开关的导通情况，如图5-13所示。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-13 节气门位置传感器的调整 a)拧松两个固定螺钉 b)将塞尺插入节气门

10、插臂和限位螺钉之间 朝节气门开启方向转动节气门位置传感器，使怠速开关断开，然后朝节气门闭合方向慢慢转动节气门位置传感器，直到怠速开关闭合为止。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修 拧紧节气门位置传感器的两个固定螺钉。 分别用0.40mm和0.65mm的塞尺插入节气门限位螺钉和节气门摇臂之间，同时测量怠速开关的导通情况。当塞尺为0.40mm，怠速开关应导通；当塞尺为0.65mm时，怠速开关应断开。否则，应重新调整节气门位置传感器。 (2)车速传感器的检修 车速传感器可以检测自动变速器输出轴转速，并将信号输送至发动机和变速器的ECU，ECU根据这些信号确定车速，并和节气门位置传感器传来的信

11、号共同控制换挡点和锁定正 时，如果车速传感器发生故障，ECU则利用曲轴位置传感器和节气门位置传感器的输入信号作为备用信号。 1)车速传感器的阻值检测。 点火开关OFF。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修 拔下车速传感器的线束插头。 用万用表测量车速传感器两接线柱之间的电阻，如图5-14所示，电阻R12=560680。如果感应线圈短路、断路或电阻值不符合标准，应更换传感器。 2)车速传感器的功能检测。 用千斤顶将汽车一侧的驱动轮顶起，把变速杆置于空挡位置，用手转动悬空的驱动轮，同时用万用表测量车速传感器两接线柱之间 有无脉冲感应电压。测量时，应将万用表选择开关转至1V以下的直流电压挡，

12、若测量时万用表指针有摆动，说明传感器有输出脉冲，其工作正常，否则应更换传感器。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修 也可以将车速传感器拆下，用一块磁铁靠近车速传感器的前端，然后迅速移开，同时检查传感器两接线柱之间的电压，如图5-15所示，若有脉冲感应电压，则说明传感器良好，若无感应电压或感应电压很微弱，说明传感器有故障，应更换。图5-14 车速传感器的电阻测量5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-15 车速传感器的功能检测(3)自动变速器油温传感器的检修 自动变速器油温传感器将油温5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修转换为电压值，输入发动机和变速器的ECU，其内部是

13、一个半导体的热敏电阻，其电路如图5-16所示。 点火开关OFF。 拔下油温传感器电插头。 拆下油温传感器。 将油温传感器置于盛有水的烧杯中，加热杯中的水，同时测量在不同温度下传感器两接线端之间的电阻，如图5-17所示。图5-16 油温传感器电路图5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-17 油温传感器的检测 若在10时，R=6.5k，110时，R=0.2m，5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修即说明传感器良好，否则应更换传感器。 (4)空挡起动开关的检修 空挡起动开关用于测定变速杆位置，将信号传至发动机和自动变速器的ECU。图5-18 空挡起动开关电路图5.2 传感器、执行器

14、的结构、工作原理及检修1)空挡起动开关的检测。 用千斤顶顶起车辆。 将点火开关置于ON。 变速杆置于以下各个挡位时，测量电脑的NSW、2、L与车身接地之间的电压，应符合表5-2的要求。 若不符合要求，须拆下空挡起动开关。 表5-2 、2、L与车身接地端电压值(单位：V) 将点火开关OFF。 拆下空挡起动开关。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修 将手控阀拨至各个挡位，同时用万用表测量空挡起动开关各个端子的导通情况，如图5-19所示。图5-19 空挡起动开关的检测 a)拆下空挡起动开关 b)用万用表测量空挡起动开关各个端子的导通情况 将测量值与标准值对比，若不相符，应调整或更换空挡起动开

15、关，见表5-3。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修表5-3 空挡起动开关各个端子的导通情况2)空挡起动开关的调整。 松开空挡起动开关固定螺栓，将变速杆拨到N位。 将槽口对准空挡基准线，如图5-20所示。3)空挡起动开关的更换。 拆下手控阀摇臂和变速杆之间的连杆。 拧松手控阀摇臂轴上的锁紧螺母，拆下手控阀摇臂。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-20 空挡起动开关的调整 a)松开固定螺栓 b)将槽口对准空挡基准线 1固定螺栓 2基准线 3槽口 4摇臂 5调整用定位销5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修 拆下空挡起动开关固定螺栓，卸下空挡起动开关。 按拆卸相反的顺序

16、安装新的空挡起动开关。 按规定顺序重新调整空挡起动开关。(5)输入轴转速传感器 该传感器检测输入轴的转速，将输入轴转速信号和车速传感器信号进行比较，电脑便可测定各挡的换挡正时，并根据不同的情况准确地控制发动机的转矩和油压，从而使换挡平顺。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修5.2.2 执行器的结构、工作原理及检修1.执行器的结构与工作原理(1)开关式电磁阀的结构与工作原理 开关式电磁阀的作用是打开或关闭油路，通常用于控制换挡阀及液力变矩器锁止阀的工作。(2)脉冲线性式电磁阀的结构与工作原理 脉冲线性式电磁阀的结构与开关式电磁阀相似，也是由电磁线圈、衔铁、阀芯或滑阀等组成 ，如图5-22a、b所示，它通常用来控制油路中的油压。5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修图5-21 开关式电磁阀 1电脑 2电磁线圈 3衔铁和阀芯 4阀球 5泄油孔 6主油路 7控制油路5.2 传感器、执行器的结构、工作原理及检修