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1、浅谈01N自动变速箱上海大众湖南申湘销售服务有限公司 410001摘 要 本文对上海大众01N自动变速箱的机械、电控系统的结构和原理进行深入的解析。在此基础上，结合本人的维修实践经验，归结出01N自动变速箱的VAG1552故障诊断模式及故障排除操作流程，以期使得维修人员获得维修自动变速箱的启示。关键词：结构与原理 模糊控制 故障自诊断 故障排除流程目 录 1、 自动变速箱概述 3 2、 01N自动变速器的基本组成 43、 01N自动变速器的工作过程 54、 01N 自动变速器的结构与工作原理 85、 01N自动变速器供油系统的结构与工作原理 226、 01N 自动变速器辅助装置 277、 自动
2、换挡控制系统的结构与工作原理 288、 01N自动变速箱电子控制系统组成及功能 309、 01N自动变速箱自诊断 3310、 01N自动变速箱典型故障的诊断与排除 4511、 参考文献6312、 附录6413、 致谢 681、自动变速箱概述自动变速箱由于其起步性能、通过性能好，操作性能高及较强的安全性。使得其在全世界上得到了飞速的发展。它经历了动力革命、传动革命与控制革命三大革命。自动变速箱于1905年首次由美国的BORG WARNNEER 公司开发成功并装车使用，并在1906年开发成功液力偶合器，1940年美国通用汽车公司生产出第一台现代意义上的自动变速箱。1982年丰田公司制造出第一台微机
3、控制和行星齿轮系统组成的全自动自动变速箱-A140E自动变速箱。九十年代以后，电子化的进程快速发展，机械结构日益复杂，并在2001年开发成功具有六个前进档的自动变速箱。汽车自动变速箱常见的有三种型式，分别为液力自动变速箱（AT）、机械无级自动变速箱（CVT）、电控机械自动变速箱（AMT）。AT液力自动变速箱，以液力耦合器或液力变矩器与旋转轴式变速器组成，是目前被汽车厂商广泛应用的自动变速箱，AMT普通齿轮式机械变速器组成的有级式机械自动变速器，它由自动变速器控制系统所组成，是未来汽车变速箱的发展方向，但是其技术要求非常高，导致费用极高，所以目前只用于F1赛车和一些超级跑车上。CVT机械自动无级
4、自动变速箱。是通过两个锥形体改变接触半径而实现传动比连续变化，这种变速箱的优势是经济性很好，在国内也有使用其的车型（飞度，奥迪A6、A4，派里奥等），也是一种将来发展的优势变速箱。大众自动变速箱发展历程：第一阶段087/089、010，第二阶段096、097、098，第三阶段01M、01N、01P，第四阶段01J，ZF: 4HP18、5HP19、5HP24、6HP24JATCO:001、09A/09B。目前上海大众使用的变速箱主要有以下几种：01N（EPT），01V（ZF5HP19），001，09G（GKCO80504）（用于途安、波罗）（六档手自一体化），在本文重点讨论01N自动变速箱。2、
5、01N自动变速器的基本组成01N自动变速器的基本组成是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。2.1、液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。2.2、变
6、速齿轮机构变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元
7、件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。2.3、供油系统自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。2.4、自动换挡控制系统自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开
8、度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。01N自动变速器采用的是电液压（电子）控制。液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装置于上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成
9、为电子控制的换挡系统。2.5、换挡操纵机构自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。3、01N自动变速器的工作过程01N自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作，自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放，
10、并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。01N（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。其工作过程如图1所示。图1： 01N自动变速器的工作过程示意图1-节气门位置传感器 2-液力变矩器 3-行星齿轮变速器 4-车速传感器 5-液压控制装置 6-换挡阀 7-电磁阀采用液力自动变速器，可弥补机械变速
11、器的某些不足。使用液力自动变速器的汽车具有下列显著的优点：3.1 提高发动机和传动系的使用寿命采取液力自动变速器的汽车与采用机械变速器的汽车对比试验表明：前者发动机的寿命可提高85%，变速器的寿命提高12倍，传动轴和驱动半轴的寿命可提高75%100%。液力传动汽车的发动机与传动系，由液体工作介质“软”性连接。液力传动起一定的吸收、衰减和缓冲的作用，大大减少冲击和动载荷。例如，当负荷突然增大时，可防止发动机过载和突然熄火。汽车在起步、换挡或制动时，能减少发动机和传动系所承受的冲击及动载荷，因而提高了有关零部件的使用寿命。3.2 提高汽车通过性采用液力自动变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动扭矩
12、是逐渐增加的，防止很大的振动，减少车轮的打滑，使起步容易，且更换平稳。它的稳定车速可以降低到低。举例来说：当行驶阻力很大时（如爬陡坡），发动机也不至于熄火，使汽车仍能以极低速度行驶。在特别困难面行驶时，因换挡时没有功率间断，不会出现汽车停车的现象。因此，液力机械变速器对于提高汽车的通过性具有良好的效果。3.3 具有良好的自适应性目前，液力传动的汽车都采用液力变矩器，它能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低速度，使驱动轮动力矩增加；当行驶阻力减小时，减小驱动力矩，增加车速。这说明，变矩器能在一定范围内实现无级变速器，大大减少行驶过程中的换挡次数，有利于提高汽车的动力性和平
13、均车速。3.4 操纵轻便装备液力自动变速器的汽车，采用液压操纵或电子控制，使换挡实现自动化。在变换变速杆位置时，只需操纵液压控制的滑阀，这比普通机械变速器用拨叉拨动滑动齿轮实现换挡要简单轻松得多。而且，它的换挡齿轮组一般都采用行星齿轮组，是常啮合齿轮组，这就降低或消除了换挡时的齿轮冲击，可以不要主离合器，大大减轻了驾驶员的劳动强度 。综上所述，液力自动变速器不仅能与汽车行驶要求相适应，而且具有单纯机械变速器所不具备的一些显著优点，这是液力自动变速器的主要方面，也是汽车采用液力自动变速器的理由。不过，与单纯机械变速器相比，它也存在某些缺点，如结构复杂，制造成本较高，传动效率较低等。对液力变矩器而
14、言，最高效率一般只有（8286）%左右，而机械传动的效率可达（9597）%。由于传动效率低，使汽车的燃油经济性有所降低；由于自动变速器的结构复杂，相应的维修技术也较复杂，要求有专门的维修人员，具有较高的修理水平和故障检查分析的能力。但这些缺点是相对的，由于大大延长了发动机和传动系统的使用寿命，提高了出车率和生产率，减少了维修费用，自动的无级变速提高了发动机功率的平均利用率，提高平均车速，虽然燃油经济性有所降低，却提高了汽车整体使用经济性。此外，目前还采用一种带锁定离合器的液力变矩器，在一定行驶条件下，通过采用与发动机的最佳匹配，遵循最佳换挡规律，采用变矩器的锁止，可使用传动效率大为提高。当锁定离合器分离时，仍与一般液力变矩器相同；当锁定离合器结合时，使液力变矩器失去作用，输入轴与输出轴是直接传动的，传动效率接近百分之百。4、01N 自动变
