第1章 緒 論 1.1研究的目的及意義 隨著車輛自動(dòng)變速器理論與設(shè)計(jì)制造技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，汽車傳動(dòng)系中自動(dòng)變速技術(shù)一直是人們追求的目標(biāo)，變速的自動(dòng)化是車輛發(fā)展的高級(jí)階段，它的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷程。與此同時(shí)，作為教育教學(xué)演示儀器，自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的出現(xiàn)能夠非常直觀、簡(jiǎn)便的演示自動(dòng)變速器的基本工作狀況，也可以按照要求進(jìn)行故障模擬設(shè)置，又由于自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行平穩(wěn)、安全便捷，因此也成為了現(xiàn)代汽車教育領(lǐng)域一種常見(jiàn)的教學(xué)演示方式，深受廣大汽車教育部門(mén)師生的好評(píng)。 1991年汽車制造業(yè)就“汽車液力變速器臺(tái)架性能試驗(yàn)方法(QC/T29033一91)”制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并于1999年進(jìn)行了修訂，在此標(biāo)準(zhǔn)中就制造廠生產(chǎn)的自動(dòng)變速器試驗(yàn)項(xiàng)目、測(cè)量參數(shù)、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)量?jī)x器、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)報(bào)告等項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)范，而汽車維修業(yè)沒(méi)有出臺(tái)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)變速器維修后臺(tái)架性能試驗(yàn)照搬制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)顯然有許多不妥之處，例如己經(jīng)設(shè)計(jì)好的液力變矩器其滑差在使用中一般不會(huì)發(fā)生變化，維修后就不必做此項(xiàng)臺(tái)架試驗(yàn)，因此有必要研究自動(dòng)變速器維修后的性能試驗(yàn)方法，既能檢測(cè)出自動(dòng)變速器的性能，又能滿自動(dòng)變速器的使用要求。汽車維修企業(yè)使用的檢測(cè)設(shè)備不同于汽車制造業(yè)使用的檢測(cè)設(shè)備，它首先要求在滿足使用性能的基礎(chǔ)上價(jià)格低廉，價(jià)格昂貴的設(shè)備很難在汽車維修行業(yè)推廣，而對(duì)檢測(cè)設(shè)備的精度要求比較低，這也為降低檢測(cè)設(shè)備的成本提供了有利的條件。另外，規(guī)模稍大的汽車維修企業(yè)維修的車型比較復(fù)雜，這就要求檢測(cè)設(shè)備能夠通用，一種檢測(cè)設(shè)備能夠檢測(cè)多種車型。 近幾年我國(guó)大量進(jìn)口和合資生產(chǎn)的中高檔轎車中，絕大部分裝有自動(dòng)變速器，而作為汽車上的一個(gè)復(fù)雜總成，自動(dòng)變速器成為了中高檔轎車普遍裝備的變速系統(tǒng)。但是由于自動(dòng)變速器的復(fù)雜化，汽車故障越來(lái)越難以直觀判斷，因此對(duì)汽車人才的要求越來(lái)越高，為了加強(qiáng)對(duì)汽車人才的培養(yǎng)，就要設(shè)計(jì)一種具有教學(xué)功能及演示功能的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手操作，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的，這樣才能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。為了滿足汽車方面專業(yè)教育教學(xué)用途，我國(guó)也開(kāi)始大量運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行汽車工作狀況的模擬，其中自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)由于它的演示直觀，平穩(wěn)安全，模擬故障簡(jiǎn)便，一直以來(lái)深受廣大汽車教育者的青睞。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 30年代初，英國(guó)、美國(guó)等國(guó)將液力傳動(dòng)應(yīng)用于公共汽車，到第二次世界大戰(zhàn)期間，許多軍用車輛和專用汽車也開(kāi)始采用液力傳動(dòng)裝置，在2 / 2240年代初，美國(guó)成功地研制出兩擋液力一機(jī)械自動(dòng)變速器，1947年，美國(guó)通用公司率先將此類自動(dòng)變速器應(yīng)用于批量生產(chǎn)的小轎車上。在70年代，西歐及美國(guó)的商用汽車中使用液力自動(dòng)變速器的己占全部商用汽車的80%以上。80年代，美國(guó)將液力自動(dòng)變速器作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備，1983年美國(guó)通用汽車公司液力自動(dòng)變速器裝車率已達(dá)到94%。日本生產(chǎn)的小型客車和轎車中液力自動(dòng)變速器的裝車率也不斷增長(zhǎng)，1986年已達(dá)到41%。隨著自動(dòng)變速器的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)和性能也在不斷完善，特別是近年來(lái)隨著電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，出現(xiàn)了電控自動(dòng)變速器，它可以實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳匹配，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性并達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)排汽污染的目的。 解放初期，我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)專業(yè)的汽車檢測(cè)與維修設(shè)備制造企業(yè)，汽車維修靠手工或簡(jiǎn)單的機(jī)具進(jìn)行作業(yè)。自60年代后，由于政府有關(guān)部門(mén)的重視，才逐步建立了一些汽車維修設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，開(kāi)始制造一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備，如舉升機(jī)、液壓拆裝設(shè)備和維修工具等。到了70年代，特別是80年代以來(lái)，隨著我國(guó)汽車保有量的迅速增長(zhǎng)，促進(jìn)了汽車檢測(cè)維修設(shè)備企業(yè)的發(fā)展，并開(kāi)始開(kāi)發(fā)研制具有一定水平的檢測(cè)維修設(shè)備，但是由于裝備自動(dòng)變速器的汽車是近幾年才大量進(jìn)入我國(guó)，自動(dòng)變速器檢修設(shè)備一直處于較低水平，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上僅有山西省汽車保修機(jī)具供應(yīng)站生產(chǎn)一種稱作“中國(guó)首臺(tái)自動(dòng)變速器維修專用試驗(yàn)臺(tái)”的ZYJ一1型自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)時(shí)不裝液力變矩器，即不能試驗(yàn)液力變矩器的性能，由于不試驗(yàn)液力變矩器所以該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，售價(jià)相對(duì)較低;該設(shè)備采用液壓馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)力輸入，輸入額定轉(zhuǎn)矩為200N·m，輸入轉(zhuǎn)矩較小，不能滿足大排量汽車自動(dòng)變速器對(duì)自動(dòng)變速器的檢修試驗(yàn)的要求，由于在實(shí)驗(yàn)時(shí)不裝液力變矩器，所以靠試驗(yàn)臺(tái)提供自動(dòng)變速器系統(tǒng)油壓，這樣不能完全模擬實(shí)際使用工況，但是可以拆除油底殼進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)閥體漏油時(shí)可以一目了然的看到；設(shè)計(jì)的ZDC-1型電磁閥測(cè)試儀可以對(duì)12種以上車輛的自動(dòng)變速器進(jìn)行換擋控制，可以用于試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)時(shí)使用，也可單獨(dú)就車路試，此設(shè)備值得借鑒。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)汽車保有量日益增長(zhǎng)，目前已經(jīng)成為汽車消費(fèi)大國(guó)，這就對(duì)汽車的檢測(cè)、保養(yǎng)、維修以及培養(yǎng)汽車專業(yè)人才提出了新的挑戰(zhàn)，基于此，設(shè)計(jì)演示變速器工作性能的實(shí)驗(yàn)臺(tái)迫在眉睫。因此以設(shè)計(jì)汽車自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，嘗試進(jìn)行專一的一款自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，那就是豐田花冠轎車自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)汽車的自動(dòng)變速器(如豐田240自動(dòng)變速器)的工作狀況和工作模擬，該試驗(yàn)臺(tái)能給自動(dòng)變速器提供動(dòng)力，模擬自動(dòng)變速器在汽車上輸入工況，能檢測(cè)自動(dòng)變速器的系統(tǒng)油壓、流量、溫度等參數(shù)，為診斷自動(dòng)變速器故障提供參考數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠在教學(xué)中簡(jiǎn)明的把工作原理展現(xiàn)出來(lái)。1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1、了解并掌握花冠自動(dòng)變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理； 2、進(jìn)行花冠自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布局； 3、設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力源以及傳動(dòng)方式； 4、繪制花冠自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)電路圖和零件圖； 5、繪制花冠自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)總裝配圖。第2章 花冠A240E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理 自動(dòng)變速器看似復(fù)雜，事實(shí)上只要我們了解了其中一些簡(jiǎn)單參數(shù)的奧秘，那么就能夠了解內(nèi)部的工作過(guò)程，從而掌握其工作原理。基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：1、變矩器 2、液壓泵 3、輸入軸 4、齒輪變速器 5、閥板總成 6、輸出軸 7、油底殼圖2.1 自動(dòng)變速器的組成 該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的被試件為花冠A240E型號(hào)自動(dòng)變速器，那么就要了解被試件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及與其他部件的匹配關(guān)系，這樣才能更好地確定實(shí)驗(yàn)臺(tái)和自動(dòng)變速器的連接方式，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。在此根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及測(cè)試過(guò)程的要求對(duì)花冠A240E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了闡述，進(jìn)而制定自動(dòng)變速器臺(tái)架的試驗(yàn)方法，其中包括通過(guò)試驗(yàn)所需采集的數(shù)據(jù)、試驗(yàn)流程等。A240E自動(dòng)變速器被用于豐田花冠轎車上，該自動(dòng)變速器體積較小，有四個(gè)前進(jìn)檔，液力變矩器帶鎖止離合器，行星齒輪變速器為辛普森式，采用電液式控制系統(tǒng)，其驅(qū)動(dòng)形式為前置前驅(qū)。2.1 花冠A240E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)變速器相比，在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)檔變速器主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動(dòng)變速器是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)等組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。花冠A240E自動(dòng)變速器是電控液力式自動(dòng)變速器，由液力變矩器、齒輪變速器、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)四大部分組成。2.1.1 液力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)中輸出，首先與自動(dòng)變速器的液力變矩器相傳遞，其中液力變扭器是自動(dòng)變速器最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，它直接接收發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并傳遞扭矩，同時(shí)還起到了離合的作用。泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合，它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇，一臺(tái)風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介，泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來(lái)提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作的變化而自行操縱行星齒輪，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。理論研究和試驗(yàn)表明，即使是在自動(dòng)變速器的液力變矩器處于偶合狀態(tài)時(shí)，也仍有大約為3%6%的少量轉(zhuǎn)速差存在于渦輪與泵輪之間，如果采取措施消除該轉(zhuǎn)速差，則汽車在公路上中、高速行駛時(shí)的燃料經(jīng)濟(jì)性可提高5%，而且由于兩輪窄隙處油液剪切而產(chǎn)生的自動(dòng)變速器油溫升也可降低。因此，出現(xiàn)了在液力變矩器內(nèi)安裝鎖止離合器，以便在一定工況下將渦輪與泵輪鎖定在一起，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器直接機(jī)械聯(lián)接的鎖止型液力變矩器。結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2 帶鎖止離合器的液力變矩器結(jié)構(gòu) 目前使用的鎖止型液力變矩器，有三種類型，一種是液壓鎖止型液力變矩器，一種是離心鎖止型液力變矩器；除此之外，還有一種粘性鎖止型液力變矩器。鎖止離合器由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分和控制部分組成。主動(dòng)部分為液力變矩器外殼，從動(dòng)部分為一個(gè)可作軸向移動(dòng)的壓盤(pán)。壓盤(pán)右側(cè)的工作油液與液力變矩器水、泵輪、渦輪等中的工作油液相通，壓盤(pán)左側(cè)的工作油液通過(guò)變矩器輸出軸中間的控制油道與閥體總成上的鎖止控制閥相通。鎖止控制閥有油道與壓盤(pán)的左右油腔相接，通過(guò)改變壓盤(pán)兩側(cè)的油壓使鎖止離合器處于分離或接合狀態(tài)。2.2.2 行星齒輪機(jī)構(gòu)手動(dòng)變速器一般用外嚙合普通齒輪變速機(jī)構(gòu)，而自動(dòng)變速器一般用內(nèi)嚙合的行星齒輪機(jī)構(gòu)。和普通手動(dòng)變速器相比，在傳遞同樣功率的條件下，內(nèi)嚙合行星齒輪機(jī)構(gòu)可以大大減小變速機(jī)構(gòu)的尺寸和重量；并可以實(shí)現(xiàn)同向、同軸減速傳動(dòng)。此外，由于采用內(nèi)嚙合傳動(dòng)，變速過(guò)程中動(dòng)力不間斷，加速性好，工作可靠。行星齒輪機(jī)構(gòu)按照齒輪排數(shù)不同。可以分為單排和多排行星齒輪機(jī)構(gòu)。多排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般由幾個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。在自動(dòng)變速器中一般應(yīng)用2-3個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成一個(gè)多排行星齒輪機(jī)構(gòu)。但單排行星齒輪機(jī)構(gòu)是分析多排行星齒輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。1.單排行星齒輪機(jī)構(gòu)和它的傳動(dòng)原理（見(jiàn)圖2.3）如圖2.3所示為一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。從圖中可以看出，一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽(yáng)輪1、行星齒輪和行星齒輪架2及環(huán)齒圈3組成。由于行星齒輪和行星架是一個(gè)整體（以下簡(jiǎn)稱行星架），所以，在一個(gè)行星排中只有三個(gè)基本組件：太陽(yáng)輪、行星架和環(huán)齒圈。圖2.3 行星齒輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的組合方式由于單排行星輪機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，因此它沒(méi)有固定的傳動(dòng)比，不能直接用于變速傳動(dòng)，也就不能傳遞功率。所以，行星排在傳遞功率時(shí)，三組件中的一個(gè)必須被鎖止，使其它二個(gè)組件中的一個(gè)為主動(dòng)件，另一個(gè)為從動(dòng)件。通過(guò)這兩個(gè)組件才可能傳遞功率，也才有固定的傳動(dòng)比。一個(gè)行星排可以得到八種不同的組合方式。表2.1 行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作情況方式擋位固定元件輸入部件輸出部件旋轉(zhuǎn)方向1降速擋齒圈太陽(yáng)輪行星架相同方向2超速擋齒圈行星架太陽(yáng)輪相同方向3降速擋太陽(yáng)輪齒圈行星架相同方向4超速檔太陽(yáng)輪行星架齒圈相同方向5倒擋位（降速）行星架太陽(yáng)輪齒圈相反方向6倒擋位（超速）行星架齒圈太陽(yáng)輪相反方向7直接擋沒(méi)有任意兩個(gè)第三元件同向同速8空擋位沒(méi)有不定不定不轉(zhuǎn)動(dòng)花冠A240E自動(dòng)變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)為辛普森式。其中有3根相互平行的軸線：變扭器、油泵、輸入軸和行星齒輪變速器的前半部分以及第一中間軸位于第一個(gè)軸線上；行星齒輪變速器的后半部分、輸出齒輪以及第二中間軸位于第二軸線上；主減速器從動(dòng)齒輪和差速器位于第三個(gè)軸線上。3個(gè)軸線之間的動(dòng)力靠常嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)。該自動(dòng)變速器的4檔行星齒輪變速器由一個(gè)超速行星排和一個(gè)雙行星排的辛普森式3檔行星齒輪變速器組合而成，共有10個(gè)換檔執(zhí)行元件。超速行星排位于3檔行星齒輪變速器的后面，在1檔、2檔、3檔時(shí)均處于減速傳動(dòng)狀態(tài)，該行星齒輪變速器的3檔不是直接檔，其傳動(dòng)比大于1.超速行星排在超速檔時(shí)處于直接傳動(dòng)狀態(tài)，由于2個(gè)中間軸之間的常嚙合齒輪有一定的增速作用，因而使行星齒輪變速器獲得超速檔。3.傳動(dòng)比的基本計(jì)算 行星排在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ，由于行星輪存在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此其傳動(dòng)比的計(jì)算方法和定軸式齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算方法稍有不同。一種是根據(jù)定軸式齒輪傳動(dòng)計(jì)算傳動(dòng)比的模式來(lái)計(jì)算，當(dāng)行星架作為主動(dòng)件或從動(dòng)件時(shí)，賦予行星架一個(gè)當(dāng)量齒數(shù)，就可以直接計(jì)算傳動(dòng)比；另一種計(jì)算方法是根據(jù)單排行星輪的運(yùn)動(dòng)特性方程來(lái)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式：表2.2 花冠A240E自動(dòng)變速器各檔傳動(dòng)比各檔傳動(dòng)比檔位1檔2檔3檔O/D檔倒檔傳動(dòng)比3.4632.0081.2960.8922.9774.辛普森行星排1的結(jié) 構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律 如圖2.4所示為一個(gè)辛普森式雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。它是由兩個(gè)內(nèi)嚙合單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成。從圖中可以看出，兩個(gè)行星排共享一個(gè)太陽(yáng)輪。稱前后太陽(yáng)輪組件1；前行星架和后環(huán)齒圈固連為一體，稱前行星架和后環(huán)齒圈組件3；這個(gè)組件和輸出軸5連接在一起。經(jīng)過(guò)這樣的組合，本來(lái)兩個(gè)行星排的六個(gè)基本組件就變成一個(gè)只有四個(gè)獨(dú)立組件的行星齒輪機(jī)構(gòu)。1-前后太陽(yáng)輪組件，2-前環(huán)齒圈，3-前行星架后環(huán)齒圈組件，4-后行星架，5-輸出軸圖2.4雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖5.辛普森行星排2的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律 圖2.5所示為辛普森行星排的一種應(yīng)用形式（例如A240E自動(dòng)變速器）。它也是一種辛普森雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，并且兩個(gè)行星排也是共享一個(gè)太陽(yáng)輪。由于安裝形式翻轉(zhuǎn)了180度，它不是如圖2-11所示的由前行星架和后環(huán)齒圈組成一個(gè)組件，而是由前環(huán)齒圈和后行星架組成一個(gè)組件。1-前后太陽(yáng)輪 2-前行星架 3-前環(huán)齒圈后行星架組件 4-后環(huán)齒圈 5-輸出軸圖2.5辛普森行星排2的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)規(guī)律2.2.3 液壓控制系統(tǒng)花冠A240E自動(dòng)變速器的液壓控制系統(tǒng)主要由油泵、閥體、電磁閥、離合器及連結(jié)上述各部件的油道組成。油泵用于給變矩器提供一定壓力的工作液，使行星齒輪得到潤(rùn)滑，為變速器液壓控制系統(tǒng)提供控制油壓?？刂崎y總成將油泵輸出的油壓按照需要分配到各用油部位，它是液壓控制油路的核心組成部分，其主要由控制閥殼體及壓力調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)控制閥、換檔閥、節(jié)流閥等多個(gè)閥門(mén)組成，所有閥門(mén)都裝配在控制閥殼體內(nèi)，控制閥總成通過(guò)螺栓固定在輔助變速器殼體的下方。液壓控制系統(tǒng)在自動(dòng)變速器中主要起到了以下三個(gè)作用：（1）控制換檔元件在合適時(shí)刻接合或分離；（2）根據(jù)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化，決定換檔時(shí)刻；（3）向液力變矩器提供一定壓力的工作液，防止變矩器內(nèi)工作液出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象。汽車自動(dòng)變速器的電液控制系統(tǒng)雖然隨著汽車型號(hào)的變化、汽車廠家的變化或電液結(jié)合部分的改進(jìn)而呈現(xiàn)不同的控制模式，但作為一個(gè)電液自動(dòng)控制系統(tǒng)，它和其它電液自動(dòng)控制系統(tǒng)一樣，都可以把它們歸結(jié)為具有共性的四個(gè)部分：1.液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源液壓系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用油泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能的傳動(dòng)與控制的系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源通過(guò)能量傳遞介質(zhì)壓力油（ATF）向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供能量。液壓油既是能量傳遞的介質(zhì)，也是自動(dòng)變速器機(jī)械部件潤(rùn)滑的主要介質(zhì)。自動(dòng)變速器中的油泵一般應(yīng)用齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵或葉片泵。2.電液控制系統(tǒng)的信號(hào)源信號(hào)源向電液控制系統(tǒng)提供各種換檔控制需要的控制信號(hào)。在全液壓式自動(dòng)變速器中，這種信號(hào)源主要是節(jié)氣門(mén)閥和速控閥。在電控式的自動(dòng)變速器中，信號(hào)源是各種類型的傳感器。它們把各種控制用信號(hào)，諸如油門(mén)、油溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸入電腦，供電腦決策控制。3.電液液壓控制系統(tǒng)中的液壓控制機(jī)構(gòu)無(wú)論是全液壓式自動(dòng)變速器或是電控式自動(dòng)變速器，都有液壓控制機(jī)構(gòu)部分。液壓控制機(jī)構(gòu)主要由換檔機(jī)構(gòu)和緩沖安全機(jī)構(gòu)組成。無(wú)論在全液壓式自動(dòng)變速器或電控式自動(dòng)變速器中均占液壓控制機(jī)構(gòu)有相當(dāng)重要的地位。液壓控制機(jī)構(gòu)主要由手動(dòng)閥、換檔閥、調(diào)壓閥、電磁閥及一些輔助控制閥組成。4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)在普通液壓控制系統(tǒng)中，進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是雙作用活塞油缸。而在自動(dòng)變速器的液壓控制系統(tǒng)中，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)卻一般是柱塞式單作用油缸。它的回程一般必須用彈簧來(lái)保證。液壓控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用來(lái)推動(dòng)各種離合器和制動(dòng)器。所以，在實(shí)際制作中，把油缸和離合器或制動(dòng)器作為一個(gè)部件。在液壓控制系統(tǒng)中的油壓信號(hào)是測(cè)試過(guò)程中的重要參數(shù)，這些油壓信號(hào)反映了執(zhí)行換檔元件的工作狀態(tài)。（1）油路壓力油路壓力對(duì)自動(dòng)變速器的工作性能工作狀況尤為重要，它控制著自動(dòng)變速器中所有離合器。如果初級(jí)調(diào)壓閥工作不正常，油路壓力會(huì)出現(xiàn)過(guò)高或過(guò)低。若油路壓力過(guò)高會(huì)導(dǎo)致?lián)Q檔沖擊加大以及由于油泵負(fù)荷加重而帶來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失；油路壓力過(guò)低會(huì)導(dǎo)致離合器的打滑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使車輛無(wú)法行駛。如果出現(xiàn)此種現(xiàn)象則應(yīng)測(cè)試油路壓力是否標(biāo)準(zhǔn)。（2）節(jié)氣門(mén)油壓節(jié)氣門(mén)油壓始終與發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度保持一致。該節(jié)氣門(mén)油壓作用于初級(jí)調(diào)壓閥，因此，油路壓力也就會(huì)隨節(jié)氣門(mén)閥開(kāi)度變化。在全液壓控制的自動(dòng)變速器中，節(jié)氣門(mén)油壓是作用于調(diào)節(jié)油路壓力以及作為變速器升檔、降檔的信號(hào)壓力。然后，對(duì)于ECU，節(jié)氣門(mén)油壓僅作用于控制調(diào)節(jié)油路壓力。因此，變速器油門(mén)拉線調(diào)整不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致油路壓力過(guò)高或過(guò)低，從而又產(chǎn)生換檔抖動(dòng)及離合器、制動(dòng)器打滑的故障。2.2.4 電子控制系統(tǒng)電控自動(dòng)變速器（ECT）的組成與全液壓機(jī)械傳動(dòng)變速器基本一致，主要區(qū)別在于它有電控系統(tǒng)這一部分。電控系統(tǒng)由傳感器、電腦（ECU）和執(zhí)行元件三部分組成。傳感器用于感知車速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和其他工作，并將這些信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入ECU。ECU根據(jù)傳感器輸送的信號(hào)確定換檔和鎖止的時(shí)機(jī)，并相應(yīng)的控制液壓控制裝置的電磁閥。ECU還有自我診斷ECT車速傳感器和電磁閥的功能。常見(jiàn)的電控自動(dòng)變速器ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合一體，簡(jiǎn)稱“發(fā)動(dòng)機(jī)和ECT ECU”。其中，執(zhí)行元件主要指電磁閥，它們控制作用于液壓閥門(mén)上的液壓，從而控制換檔和鎖止時(shí)機(jī)。花冠A240E型自動(dòng)變速器就是電子控制的自動(dòng)變速器，其ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU結(jié)合為一體，如圖2.6為花冠A240E型號(hào)自動(dòng)變速器的電控線路圖。圖2.6花冠A240E型號(hào)自動(dòng)變速器的電控線路圖 其中各傳感元件的功能：（1）節(jié)氣門(mén)位置傳感器：用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度（2）車速傳感器：檢測(cè)車輛行駛速度，在正常的情況下，ECU利用第二車速傳感器的信號(hào)來(lái)控制，將第一車速傳感器作為備用信號(hào)。（3）方式開(kāi)關(guān)：用于選擇檔和鎖止方式。（4）超速主開(kāi)關(guān)：當(dāng)超速主開(kāi)關(guān)被按起時(shí)，變速器不能換入超速檔。（5）巡行控制ECU：實(shí)際車速低于巡行車速時(shí)，變速器不能換入超速檔或鎖止。（6）降檔開(kāi)關(guān)：檢測(cè)加速踏板已經(jīng)離開(kāi)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)的位置。（7）空檔啟動(dòng)開(kāi)關(guān)：用于檢測(cè)換檔桿的位置。（8）剎車燈開(kāi)關(guān)：用于檢測(cè)制動(dòng)踏板被踩下。（9）水溫傳感器：用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫。ECU的功能：ECU接受各種檢測(cè)汽車行駛狀況和發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的傳感器信號(hào)，精確指示ECT的換檔正時(shí)、鎖止正時(shí)、行星齒輪系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓以及換檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；它還具有自我診斷功能，能檢測(cè)和識(shí)別電子控制元件的故障，并通過(guò)O/D OFF指示燈以及故障代碼的形式將這些信息輸出；另外，ECU在車輛出現(xiàn)某些故障時(shí)能執(zhí)行失效防護(hù)功能，以保證車輛能繼續(xù)行駛。2.2 A240E自動(dòng)變速器各檔動(dòng)力傳遞路線花冠A240E型自動(dòng)變速器屬于辛普森式變速器，其傳動(dòng)路線如圖2.7所示。C1C2B1B2F1B3F2一檔（“D”、“2”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“L”范圍）二檔（“D”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“2”范圍）三檔倒檔圖2.7 花冠A240E自動(dòng)變速器傳動(dòng)路線（1）駐車檔（P檔） 與行星齒輪機(jī)構(gòu)相關(guān)的各執(zhí)行元件都不工作，機(jī)構(gòu)處于空檔狀態(tài)，同時(shí)機(jī)械鎖止機(jī)構(gòu)將輸出軸上的外齒鎖住，因而自動(dòng)變速器的輸出軸和汽車的驅(qū)動(dòng)輪都無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，處于駐車制動(dòng)工況，故稱駐車檔。（2）空檔（N檔） 各檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和駐車檔相同，各執(zhí)行元件都不工作，其前、后行星排都處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力雖經(jīng)入自動(dòng)變速器，輸出軸無(wú)動(dòng)力輸出。（3）前進(jìn)檔（D檔）1）1檔 參加工作的執(zhí)行元件有C1和F2。其動(dòng)力傳動(dòng)路徑如圖2.8所示。C1C2B1B2F1B3F2一檔（“D”、“2”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“L”范圍）二檔（“D”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“2”范圍）三檔倒檔圖2.8 D-1 檔傳動(dòng)路線2） 2檔 若在D位時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增大或汽車行駛阻力減小，車速將有所升高，達(dá)到一定程度后，自動(dòng)變速器自動(dòng)轉(zhuǎn)入2檔行駛。這時(shí)，C1、B2、和F1執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件參加工作，其傳動(dòng)路徑如圖2.9所示。C1C2B1B2F1B3F2一檔（“D”、“2”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“L”范圍）二檔（“D”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“2”范圍）三檔倒檔圖2.9 D-2檔傳動(dòng)路線（3）3檔（直接檔）3檔是直接檔。當(dāng)汽車行駛速度更高時(shí)，自動(dòng)變速器換入此檔，這時(shí)參加工作的執(zhí)行元件有C0、C1、C2、B2和F0。由于C1和C2的工作，使動(dòng)力分別經(jīng)前齒圈和共用太陽(yáng)輪，將二者與輸入軸連為一個(gè)整體，雖然B2工作，但由于F2的緣故，無(wú)法阻止共用太陽(yáng)輪與前齒圈一道順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在前行星排中，已有兩個(gè)元件同速同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以前行星架必與它們一道旋轉(zhuǎn)，以不變的轉(zhuǎn)速經(jīng)輸出軸將動(dòng)力輸出。與前進(jìn)檔的2檔相同的是，這時(shí)后行星排也處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。（4）超速檔（4檔） 若汽車的行駛速度更高，那么，在按下超速檔開(kāi)關(guān)后，汽車將自動(dòng)地以超速檔，即4檔行駛。在該檔位下，參與工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件有C1、C2、B0、B2和F2，其動(dòng)力傳動(dòng)路徑如圖2.11所示。圖2.11 D-4檔傳動(dòng)路線（5）倒檔（R位） 倒檔時(shí)參與工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件有C2和B3，其動(dòng)力傳動(dòng)路徑如圖2.12所示。C1C2B1B2F1B3F2一檔（“D”、“2”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“L”范圍）二檔（“D”范圍）發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)（“2”范圍）三檔倒檔圖2.12 R檔傳動(dòng)路線2.3 本章小結(jié)自動(dòng)變速器之所以被廣泛的用于現(xiàn)代汽車上，主要是由于自動(dòng)變速器根據(jù)汽車速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、動(dòng)力負(fù)荷等因素自動(dòng)進(jìn)行升降檔位，不需由駕駛者操作離合器換檔，因此操作方便。特別在交通比較擁擠的城區(qū)馬路行駛，自動(dòng)變速器體現(xiàn)出很好的便利性。自動(dòng)變速器比手動(dòng)變速器復(fù)雜得多，有很多方面不相同，但最大的區(qū)別在于控制方面。手動(dòng)變速器由駕駛員操縱檔位，加檔或減檔由人工操作，而自動(dòng)變速器是由機(jī)器自動(dòng)控制檔位，變換檔位是由液壓控制裝置進(jìn)行的。本章主要介紹了花冠A240E型號(hào)的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)以及工作原理，從而為該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第3章 自動(dòng)變速器性能檢測(cè)診斷技術(shù)3.1 自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用故障模擬首先我們要了解故障代碼所表示的故障部位，然后就可以在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)通斷開(kāi)關(guān)、連接線路等人為設(shè)置故障，而其中自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試內(nèi)容、項(xiàng)目、流程的制定，都應(yīng)建立在了解自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這就要求我們分析出哪些參數(shù)能表明自動(dòng)變速器各零部件工作正常與否；其次應(yīng)總結(jié)現(xiàn)有試驗(yàn)方法、流程，得出適合臺(tái)架試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，以便更高效、全面地測(cè)試變速器的工作參數(shù)、了解其性能狀況。3.1.1 故障代碼讀取表3.1 花冠A240E自動(dòng)變速器故障代碼代碼診斷故障部位421號(hào)車速傳感器故障1號(hào)車速傳感器1號(hào)車速傳感器配線或連接器ECU464號(hào)電磁閥開(kāi)路或短路4號(hào)電磁閥4號(hào)電磁閥配線或連接器ECU612號(hào)車速傳感器信號(hào)故障2號(hào)車速傳感器2號(hào)車速傳感器配線或連接器621號(hào)電磁閥開(kāi)路或短路1號(hào)或2號(hào)電磁閥1號(hào)或2號(hào)電磁閥配線或連接器ECU632號(hào)電磁閥開(kāi)路或短路643號(hào)電磁閥開(kāi)路或短路3號(hào)電磁閥3號(hào)電磁閥配線或連接器ECU67O/D直接檔轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)故障O/D直接檔離合器轉(zhuǎn)速傳感器O/D直接檔轉(zhuǎn)速傳感器配線或連接器O/D配線或連接器ECU68自動(dòng)跳合開(kāi)關(guān)短路自動(dòng)跳合開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳合開(kāi)關(guān)配線或連接器RCU注2：如系機(jī)械故障（如閥卡滯）則不顯示編碼。將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)擰至“ON”位置，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。將模式選擇開(kāi)關(guān)選定在“NORM”(正常)位置。用一導(dǎo)線短接故障診斷插座上的TE1和E1端子。根據(jù)“O/D OFF”指示燈閃爍次數(shù)，讀取故障碼?！癘/D OFF”指示燈顯示正常碼，可判斷出故障部位不在電子控制系統(tǒng)，而是在液壓控制系統(tǒng)或機(jī)械系統(tǒng)。3.2自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)內(nèi)容1991年汽車制造業(yè)就“汽車液力變速器臺(tái)架性能試驗(yàn)方法(QC/T29033一91)”制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并于2005年進(jìn)行了修訂，在此標(biāo)準(zhǔn)中就制造廠生產(chǎn)的自動(dòng)變速器試驗(yàn)項(xiàng)目、測(cè)量參數(shù)、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)量?jī)x器、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)報(bào)告等項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)范。自動(dòng)變速器綜合性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要應(yīng)具備以下功能：(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明快，關(guān)鍵組成部件可靠性高；(2)操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，能在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的環(huán)境下穩(wěn)定工作； (3)具有進(jìn)行模擬換檔實(shí)驗(yàn)的功能；(4)能進(jìn)行自動(dòng)變速器時(shí)間滯后實(shí)驗(yàn)； (5)能對(duì)自動(dòng)變速器ATF液位和油品檢驗(yàn)；(6)通過(guò)對(duì)診斷端子和自診斷接口的檢測(cè)對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行故障模擬和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確找出故障部位并進(jìn)行分析和維修； (7)測(cè)試自動(dòng)變速器的P， R， N， D檔在規(guī)定轉(zhuǎn)速下的各相關(guān)油壓、油溫；3.2.1實(shí)驗(yàn)方法及步驟制定(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將自動(dòng) 友情提示：方案范本是經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)的領(lǐng)域，本范文無(wú)法思考和涵蓋全面，供參考!最好找專業(yè)人士起草或?qū)徍撕笫褂谩?