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汽车自动变速器的电、液控制系统技术和检修

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:电控系统的组成如图3-9所示。在控制单元出故障的应急状态下,可操纵变速杆使用1档液压、3档液压及倒档的有效档位,这些档位可通过操纵变速杆在滑阀箱内换档,在变速杆置D位时,汽车通过液压以3档起动。该信号中断,控制单元无替代信号,进入应急状态。对于装有自动定速巡航装置的车辆,该信号用于解除定速巡航。

汽车自动变速器的电、液控制系统技术和检修

1.电子控制系统的特点

(1)采用计算机“模糊逻辑”控制技术 01M自动变速器采用计算机“模糊逻辑”控制技术,它取消了“Eco/Sport”开关,“模糊逻辑”的英文含义为“目标确定不精确”,电控单元根据以下因素确定最佳换档时刻:

1)行驶阻力,即路面状况,如上坡、下坡及风向造成的不同空气阻力等。

2)行车状况,如车速、节气门开度、发动机转速,自动变速器油温等。

3)驾驶习惯。驾驶员踩下加速踏板,就产生了一个运动系数(如踩加速踏板的速度及加速度),模糊逻辑识别出该系数,即能识别驾驶类型,适配出最佳的换档规律,从而按驾驶员的意愿确定最佳换档时刻,这是模糊逻辑控制的关键

(2)应急程序和自诊断 自动变速器电控单元不断对各传感器及执行元件的工作状态进行监控,如某个重要元件出现故障,电控单元起动应急程序,自动变速器进入应急状态,此时可通过操纵变速杆,1档液压、3档液压及倒档仍然有效,车辆可以行驶到最近的维修站维修。在应急状态,变速杆位于D位时,车辆以3档直接起步,最高档4档失效,因此起步稳定性受到影响,最高车速受到限制。有关故障信息可通过大众公司专用故障诊断仪V.A.G1551来读取。

2.电子控制系统的组成与工作原理

01M型自动变速器电控系统主要包括电控单元、各传感器和执行元件。电控系统的组成如图3-9所示。

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图3-9 电控系统的组成

1—自动变速器控制单元(J217) 2—发动机控制单元 3—自诊断插头 4—滑阀箱(阀体) 5—带油温传感器(G93)的传输线 6—多功能开关F125 7—变速器转速传感器G38 8—车速传感器G68 9—节气门电位计G69 10—变速杆锁止电磁阀N110 11—档位显示器Y5 12—巡航控制开关E45 13—强制降档开关F8 14—制动灯开关F 15—起动/倒车继电器J226

(1)自动变速器电控单元(J217) 电控单元由模糊逻辑控制,满足不同驾驶员的驾驶要求并可识别如上坡、带挂车、顶风及下坡等行驶阻力。在控制单元出故障的应急状态下,可操纵变速杆使用1档液压、3档液压及倒档的有效档位,这些档位可通过操纵变速杆在滑阀箱内换档,在变速杆置D位时,汽车通过液压以3档起动。自动变速器电控单元有68个端子,各端子的作用如表3-4所示。

3-4 电控单元(J217)各端子作用

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(2)节气门电位计G69 节气门电位计与节气门连成一体,不断地将节气门位置和加速踏板踩下速度的信号传给发动机电控单元(J220),然后由发动机ECU再传至自动变速器电控单元(J217)。该信号作用有两个:一是确定换档曲线,二是进行油压控制。如果信号中断,变速器ECU进入应急状态,替代值为中等负荷。

(3)车速传感器G68 车速传感器采用电磁式传感器,它感应变速器内主动轮(即齿圈,行星轮机构的输出端)的转速,位置如图3-10所示。车速传感器的作用有两个:一是与节气门电位计一起确定换档曲线;二是感知变矩器锁止离合器的滑差。对于装有自动定速巡航装置的车辆,它还用于速度调节。如果信号中断,变速器控制单元以发动机转速传感器G28的信号作为参考,不进入应急状态,但是锁止离合器不能锁止。

(4)变速器转速传感器G38 变速器转速传感器也采用电磁式传感器,用以感应变速器内大太阳轮的转速,如图3-11所示。其作用有两个:一是识别换档时刻,在换档过程中推迟点火提前角,以降低发动机转矩,减小换档冲击;二是换档过程中控制离合器的油压,使换档平顺。该信号中断,控制单元无替代信号,进入应急状态。

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图3-10 车速传感器G68

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图3-11 变速器转速传感器G38

车速传感器G68与变速器转速传感器G38在变速器后端位置离得很近,且两者的插头互换后也能插上,如果检修时不慎插反,会造成变速器不能升入高档的故障。如图3-12所示,G68插头是黑色,G38为白色。

(5)发动机转速传感器G28 发动机转速传感安装于发动机缸体后部,也是电磁式,它把发动机转速信号先传递给发动机电控单元J220,再传给变速器电控单元J217,J217将发动机转速信号与车速信号进行比较,根据转速差,J217识别锁止离合器的打滑状态,如果滑动过大,J217将增大锁止离合器压力,使滑动相对减小。G28损坏后,变速器进入应急状态。

(6)变速器油温传感器G93 变速器油温传感器位于变速器内阀体上的传输线上,用于感应变速器内的机油温度,如图3-13所示。其为一负温度热敏系数电阻,随温度升高,阻值降低,机油温度达到最高值150℃时,锁止离合器结合。液力变矩器卸荷,自动变速器油开始冷却。若机油温度还降不下来,则ECU控制变速器降低一个档位。该信号中断,无替代值,自动变速器也不进入应急状态。

(7)强制低速档开关F8 强制低速档开关也称强制降档开关,与节气门拉索为一体,如图3-14所示。当加速踏板踩到一定程度时,触动此开关,当车速低于120km/h时,变速器会降低一个档位,以增大输出转矩;当车速低于80km/h时,切断空调工作8s。该信号中断,当加速踏板开度达到95%时,起动此功能。

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图3-12 G68与G38插头

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图3-13 自动变速器油温传感器G93

(8)制动开关F 制动开关安装在制动踏板上,如图3-15所示,自动变速器ECU通过该开关判断汽车是否制动。制动灯开关信号用于锁止变速杆,静止的车辆只有踩下制动踏板,变速杆才能脱离P位或N位。对于装有自动定速巡航装置的车辆,该信号用于解除定速巡航。该信号中断,变速杆不能移出,故障存储器中无故障记录。

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图3-14 强制低速档开关F8

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图3-15 制动开关F

(9)多功能开关F125 多功能开关F125位于变速器壳体内,如图3-16所示。多功能开关由变速杆拉索控制,其作用是感知变速杆的位置并将状态信号传给自动变速器控制单元J217和起动倒车继电器J226。如果该信号中断,变速器控制单元认为变速杆处于D位,变速器进入应急状态。

(10)起动锁和倒车灯继电器J226 起动锁和倒车灯继电器J226是一组合继电器,装在中央继电器盘上,接收多功能开关F125的信号,如图3-17所示。该继电器的作用:一是防止车辆在挂档状态下起动发动机,二是挂上倒档可接通倒车灯。

01M型自动变速器电控系统电路如图3-18所示。

3.滑阀箱

自动变速器电控单元J217收到与换档有关的传感器信息后,经计算向位于滑阀箱上的电磁阀发出动作指令,电磁阀操纵滑阀箱内的滑阀运动,从而控制各离合器和制动器能动作。滑阀箱外形见图3-19,它是三层结构,每层都有弯弯曲曲的油道,解体时注意层间钢珠的位置,不要丢失或记错位置,装配时一定要按规定顺序和力矩,如果受力不均,会产生变形和应力,各阀的动作受阻,造成人为故障。图3-19中标出了由变速器控制单元控制的7个电磁阀,各电磁阀的作用、类型、用途见表3-5。

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图3-16 多功能开关F125

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图3-17 起动锁和倒车灯继电器J226

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图3-18 电控系统电路图

B/50—起动机(接线柱50) D/50—点火开关(接线柱50) F—制动开关 F8—强制低速档开关 F125—多功能开关 G28—发动机转速传感器 G38—变速器转速传感器 G68—车速传感器 G69—节气门电位计 G93—变速器油温度传感器 J226—起动锁和倒车灯继电器 J220—发动机ECU J217—自动变速器ECU L19—档位指示板照明灯 M16/M17—倒车灯 M9/M10—制动灯和尾灯 N88—电磁阀1 N89—电磁阀2 N90—电磁阀3 N91—电磁阀4 N92—电磁阀5 N93—电磁阀6 N94—电磁阀7 N110—变速杆锁止电磁阀 S14—熔断器

由表3-5可见,7个电磁阀都不控制离合器K2和制动器B1,它们由手动阀控制。7个电磁阀中,只有N88和N90起断电作用,这是因为变速器电控单元J217进入应急状态后,给各电磁阀全部断电,此时N88和N90起作用,即K1和K3工作,变速器处于3档。变速杆位于R位时工作,变速器处于倒档。这就是为什么变速器进入应急状态后,R位仍然有效,并且挂D位时仍以3档起步且不能挂入4档。除以上7个电磁阀外,在滑阀箱上还有十几个机械阀,它们在图中没有标出,分别起协调、调节油压和供油、卸压转化等作用。

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图3-19 滑阀箱

3-5 各电磁阀的作用类型用途

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