908 丰田佳美自动变速箱检测与维修
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目录第一章 引言 -41.1 自动变速器研究现状 -41.2 自动变速器的国内外发展 -5第二章 汽车自动变速器简介 -63.1 自动变速器的类型 -63.1.1 液力自动变速器 -63.1.2 电控机械式自动变速器 -73.1.3 无级自动变速器 -73.2 我国自动变速器的发展 -8第三章 丰田佳美自动变速器结构与原理 -103.1 A 丰田佳美汽车简介 -10内 部 设 计 -10优 点 -11缺 点 -113.2 A140E 自动变速器行星齿轮机构的档位分析 -123.3 A140E 自动变速器油路控制分析 -143.4 A140E 自动变速器电子控制系统 -14第四章 A140E 自动变速器检修 -164.1 故障排除顺序 -164.2 离合器和制动带 -174.3 测试 -184.3.1 失速测试 -184.3.2 液压测试 -194.4 变速驱动桥拆卸 -20结束语 -23致谢 -24参考文献 -25附录一:英文原文 -26附录二:英文翻译 -32摘要:自动变速器具有传动比转换性能好、改善车辆的舒适性和通过性、减轻驾驶员疲劳强度和减少发动机排放等一系列优点,而被广泛地应用于现代汽车上。自动变速器是集机、电、液于一体的复杂系统,结构和工作原理复杂,导致其故障识别和诊断难度较大。对自动变速器失效分析方法的研究,是自动变速器可靠性分析的基础,对产品的开发具有重要意义,同时也为开发功能更强大、诊断范围更广泛的车载自诊断系统奠定了基础。通过尝试对自动变速器故障诊断系统的设计,为自动变速器故障诊断提供了软件解决的方法,避免了当前自动变速器故障诊断的盲目性。随着自动变速器失效分析方法研究的深入和检测技术水平的不断提高,利用计算机技术开发实时检测系统和故障诊断专家系统,对于提升自动变速器产品的工作可靠性和使用服务质量具有重要的现实意义。关键词:自动变速器,故障诊断,丰田佳美,A140EABSTRACT:Since the automatic transmission (AT) has a series of advantages such as good velocity ratio transformation performance, the improvement of the comfortable and crossing ability, to ease the tiredness of driver, to reduce emission of engine and so on, it has widely used in modern automobile. AT is a complex system which including mechanical subsystem, electronic subsystem and hydraulic subsystem. Its configuration and theory is complicated, which results in difficultly to diagnose. Research on failure analysis for AT is the foundation of the analysis of system reliability and has the great significance to the product development. At the same time, it is the basis of development for OBD which has more formidable function. Through the attempt to design the automatic transmission fault diagnosis system, it has provided the method for the AT fault diagnosis by using software, which has avoid the blindness of current diagnosis for AT. With the development of diagnostic technology and further study in AT failure analysis, the real-time monitor system and expert system for fault diagnosis by using computer technology has the important practical significance to enhance the product reliability and the quality of service.KEYWORDS: automatic transmission (AT), failure diagnosis,Toyota Camry, A140E第一章 引言1.1 自动变速器研究现状汽车诞生以来的百余年间,其各总成结构与性能获得了很大的突破和改进。尤其近十几年来,电子控制技术的迅速发展,给汽车的自动化提供了基础。电子控制技术在汽车传动系上的应用主要表现在汽车传动系变速的自动化。汽车传动系变速的自动化是车辆发展的高级阶段,自动变速器是实现汽车自动变速的关键技术之一。由于自动变速器具有机件的使用寿命长,能够消除驾驶员换挡技术差异,有效提高汽车的动力性、经济性、乘坐舒适性,减轻驾驶员疲劳并提高行车安全性,以及减少空气污染等突出优点,因而在汽车上获得了日益广泛的应用。自第一台全液压自动变速器的研制成功距今已有近 60 年历史。按照实现自动变速的原理的不同,当今自动变速器可以分为三类:由液力变矩器和行星齿轮变速箱组成的液力机械式自动变速器,即AT(Automatic Transmission);在原有机械变速器基本结构上,通过由自动操纵机构取代原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄摘挡与挂挡以及变更发动机的油门开度同步调节等操作的机械式自动变速器,即AMT(Automatic Mechanical Transmission);可以实现连续变速的无级变速器,即CVT(Continuous Variable Transmission)。液力机械式自动变速器较机械式自动变速器具有自动变矩、换挡平稳等无法比拟的优点,同时机械式自动变速器自身存在一系列问题,比如换挡控制、离合器接合控制和坡上起步控制等。目前,机械式自动变速器在部分较低档的轿车和部分卡车上运用。无级变速器所能传递的扭矩容量不大,目前以装备于小排量汽车为主,以及CVT的性能和可靠性尚未经过充分的考验和证实,技术还不够成熟等缺陷。AT 有将近60年的研制历史,其技术相对比较成熟,目前AT 生产已形成系列化和专业化,是目前汽车装备自动变速器的主流。1.2 自动变速器的国内外发展由于自动变速器具有许多优点,因此在汽车上应用越来越广泛。介绍了应用于汽车的自动变速器的基本类型,分析了各自的特点。阐述了自动变速器在我国的发展现状,并提出了对我国发展自动变速器产业的建议。 汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车辆行驶性能的好坏,不仅取决于发动机,而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。由于自动变速器具有许多优点,因此在汽车上应用越来越广泛。目前,自动变速器在日本、美国、东南亚的装车率约为 98%、95%和 75%,中国的装车率不到 10%。我国目前使用的汽车绝大多数仍为手动变速,手动变速汽车由于频繁换挡的操作,易使驾驶员疲劳,影响行驶安全;而不同的驾驶技术水平对车辆的燃料经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异,所以自动变速是人们长期追求的目标,是车辆向高级阶段发展的重要标志。目前我国自动变速器在轿车、城市客车、高级旅游客车、军用车、重型载货汽车及矿用车上已呈现越来越旺盛的需求。第二章 汽车自动变速器简介3.1 自动变速器的类型目前自动变速器技术的应用,主要有以下三种形式:液力自动变速器(Automatic Transmission,简称“AT” );电控机械式自动变速器(Automatic Me-chanical Transmission,简称“AMT” );机械无级变速器(Continuously Variable Transmission,简称“CVT” ) 。其中,AMT 和 AT 一样,是有级变速器的自动换档控制,而非无级变速器。3.1.1 液力自动变速器液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成。液力变矩器安装在发动机和变速器之间,以液压油为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器可在一定范围内自动无级地改变转矩比和传动比,以适应行驶阻力的变化。但是由于液力变矩器变矩系数小,不能完全满足汽车使用的要求,所以,它必须与齿轮变速器组合使用,扩大传动比的变化范围。目前,绝大多数液力自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助变速器。行星齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成,通过改变动力传递路线得到不同的传动比。由此可见,液力自动变速器实际上是能实现局部无级变速的有级变速器。液力自动变速器是目前使用最多的自动变速器。采用此种类型的自动变速器,免除了手动变速器繁杂的操作,使开车变得省力。同时,电子控制也使自动切换过程柔和、平顺,因此汽车具有良好的乘坐舒适性和安全性、优越的动力性和方便的操纵性。但这种变速器效率低,结构复杂,成本也较高。3.1.2 电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上,应用电子技术和自动变速理论来实现机电一体化协调控制的。车辆起步、换档的自动操纵是以电控单元(ECU)为核心,通过液压或气压执行机构来控制离合器的分离与接合、选换档操作以及发动机节气门的调节的。ECU 根据车辆的运行状况(发动机转速、变速器输入轴转速、车速) 、驾驶员意图(油门开度、制动踏板行程)和道路路面状况(坡道、弯道)等因素,按预先设定的由模拟熟练驾驶员的驾驶规律(换档规律、离合器接合规律) ,借助于相应的执行机构(发动机油门控制执行机构、离合器执行机构、变速器换档执行机构) ,对发动机、离合器、变速器的协调动作进行自动操纵。AMT 既具有液力自动变速器自动变速的优点,又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它揉合了二者优点,是非常适合我国国情的机电一体化高新技术产品。它是在现生产的机械变速器上进行改造的,保留了绝大部分原总成部件,只改变其中手动操作系统的换档杆部分,生产继承性好,改造的投入费用少,非常容易被生产厂家接受。它的缺点是非动力换档,这可以通过电控软件方面来得到一定弥补。在几种自动变速器中,AMT 的性能价格比最高。在中低档轿车、城市客车、军用车辆、载货车等方面应用前景较广阔。3.1.3 无级自动变速器机械式无级变速器种类很多,有实用价值的仅有 V 形金属带式。金属带式无级变速器属摩擦式无级变速器,其传动与变速的关键件是具有 V 型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带,金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的 V 形槽内。每个锥轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥盘组成,来自液压系统的压力分别作用到主、从动锥轮的可动锥盘上,通过改变作用到主、从动锥轮可动锥盘上液压力的大小,便可使主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化,从而达到无级改变传动比的目的。机械式无级自动变速器传动比连续,传递动力平稳,操纵方便,同时因加速时无需切断动力,因此汽车乘坐舒适,超车加速性能好。特别值得一提的是,由于可使发动机始终在其经济转速区域内运行,从而大大改善了燃油经济性。但与齿轮传动相比,效率并不高,且此种变速器起动性能差,需另加起动装置,制造困难,价格也较高。 3.2 我国自动变速器的发展1、液力自动变速器的发展与现状我国从 60 年代起,就在“红旗”770 轿车上使用了具有 2 个前进档的液力自动变速器,1975 年又研制出具有 3 个前进档的 CA774 液力自动变速器。 随着中国的改革开放,大量国外轿车进入我国市场,其中许多中高档轿车是带有自动变速器的,而其类别几乎全部是液力自动变速器。这也使一大批汽车修理企业对液力自动变速器的维修变得十分熟悉。由于对自动变速器良好性能的逐渐认识,用户的需求量越来越大,使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。1998 年上海通用汽车公司(SGM)生产的用于别克轿车上的 4T65E 电子控制自动变速器正式下线,1999 年开始批量生产并投放市场,率先在国内将 AT作为标准配置装于轿车。1999 年中日合资生产的本田雅阁轿车也正式投产,其AT 为本田技术 PAX 型,它弃用行星齿轮,而选择常啮合平行轴式结构,零件少、易制造是其长处,它采用了全电子直控式变速装置,能使变速、燃油喷射以及巡航等控制相结合。与此同时,上海大众的帕萨特 B5、一汽大众的捷达都市先锋都装备了自动变速器 AG4-95。神龙公司也向市场投放了装备进口的 AL4 智能型自动变速器的富康 988“领导者”以及富康 1.6L 轿车。它采用了模糊控制理论和动力传动系统综合控制技术,实现了智能化控制,电子控制单元中有 10 种换挡规律,按需分别调用几种换挡规律或同时或交替工作,共同控制变速器的状态。一汽大众的 A6 高级轿车上作为选装件的 AT 为 Tiptronic 型,在自动变速的基础上可提供手动换挡功能。北京吉普公司在切诺基越野汽车上小批量装备了 AW4 自动变速器,现已达到 1000 多台。因此,在国产车上选装液力自动变速器已成为必然之势。至于城市客车(即公共汽车)频繁起步换挡,变速器、离合器和制动器的使用频率是一般车辆的 10 倍左右,劳动强度极大,即使是职业驾驶员也因受心理与生理所限,迫切要求使用自动变速器。国外几乎是 100%装用,我国 1995年首次在国产公共汽车上装备了 Allison 自动变速器,遍及深圳、上海、广州、南京等城市,其中深圳已占有 40%。2.电控机械式自动变速器的发展与现状在电子控制机械式自动变速器方面,国内有关部门也正在进行研究。国内对 AMT 技术的研究开展的比较晚,九五期间被列为”九五”科技攻关项目。目前,开展这方面研究的有吉林工业大学、北京理工大学、上海交通大学、深圳市欣源晟实业有限公司、哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司、重庆东方欧翔汽车电子有限公司等。国内的研制水平基本上处于全自动 AMT 的发展阶段,和国外相比还存在着相当大的差距,但在理论上的研究和国际水平相当。原吉林工业大学对 AMT 理论进行了广泛的研究,先后提出了 2 参数最佳换档规律、动态 3 参数换档规律、最佳同步换档规律、动态闭环换档控制、离合器模糊起步控制等理论,并在轻型车、重型车、轿车等不同的车型上进行了装车实验。北京理工大学对 AMT 的研究主要在重型车辆上,该校所研制的某装甲车 AMT 产品已经进行了 3000km 定型试验考核,通过了产品设计定型。该产品采用电控液压执行机构,能够完全进行自动换档操作,也可操作换档手柄进行人工换档,该产品还具有保持档功能、自学习功能。原车的操纵机构仍然保留,在电控系统出现故障时,可以进行手动操纵。深圳市欣源晟实业有限公司在轿车上实现了 AMT 自动换档,其执行机构为普通电机,由 3 个电机分别实现油门、离合器、选档、换档的操作动作,通过对传动机构的设计,选档和换档的操作只需一个电机就可完成,离合器的驱动机构采用省力装置,减小了驱动电机的功率。目前部分车型如奇瑞 QQ 等已选装 AMT 自动变速器。3、无级自动变速器的发展与现状至于机械式无级变速器,早在十年前,国内就有高校购买过国外样机作分析研究。重庆大学正在对 CVT 的结构、运动机理进行基础研究;东风汽车公司和吉林大学、东北工业大学、湖北汽车工业学院合作,承担了国家科技部九五重大攻关项目,对 CVT 技术进行实用化研究。目前,CVT 自动变速器已应用于很多车型,如奥迪 A6、南京菲亚特的西耶那 Speedgear、奇瑞旗云等。根据国外目前 CVT 应用的趋势和所做的预测,CVT 可能是小功率(发动机排量 2L 以下)液力自动变速器最有威胁的挑战者,国内市场前景不容忽视。但要想完全依靠国内自己的力量做成实用的 CVT,既不现实,时间上也不允许。走技术引进的道路是一条捷径第三章 丰田佳美自动变速器结构与原理3.1 A 丰田佳美汽车简介丰田佳美 1993 年前后开始进入中国市场,当年的佳美在丰田车系中属中高级轿车,是 90 年代初发展出来的新一代车型。外形并不追求气派,而着重突出个性。因为佳美定位在家庭用车,而非公务车,故车身颜色不以黑色为主,多配“彩漆”,即有各种颜色,较为活泼。内 部 设 计新 佳 美 的 内 饰 感 觉 很 舒 服 , 中 控 台 的 基 调 , 也 同 样 体 现 了 美 系 车 辆 的 风格 。 拉 高 、 一 字 型 的 设 计 , 让 腿 部 的 空 间 极 为 宽 裕 , 各 个 置 物 盒 的 设 计 亦 十分 就 手 。 白 色 发 光 型 仪 表 板 , 质 感 比 较 好 。 中 控 台 上 方 则 有 停 车 导 引 系 统 与行 车 计 算 机 的 各 项 信 息 显 示 , 自 发 光 式 仪 表 , 6 点 式 车 体 位 置 感 应 电 达 , 2 DIN CD 音 响 (可 选 配 VCD)、 行 车 旅 程 计 算 机 、 空 气 清 净 机 、 电 动 后 遮 阳 帘 、恒 温 空 调 等 舒 适 设 备 一 应 俱 全 。 汽 车 作 为 人 们 户 外 活 动 的 工 具 , 受 到 外 界 强光 照 射 的 机 率 非 常 高 , 时 间 特 别 长 , 尤 其 是 当 汽 车 前 行 遇 到 强 光 照 射 时 , 人的 视 觉 环 境 受 到 破 坏 , 眼 睛 受 到 伤 害 , 甚 至 危 及 行 车 安 全 。 据 权 威 部 门 调 查 ,有 近 40%的 汽 车 驾 驶 员 患 有 眼 科 疾 病 。 而 引 起 眼 疾 的 主 要 原 因 是 驾 驶 过 程 中 受到 强 太 阳 光 、 折 射 光 以 及 夜 间 城 市 人 工 照 明 和 汽 车 大 灯 光 的 强 烈 刺 激 所 造 成的 。 另 据 统 计 , 每 年 因 疲 劳 驾 车 而 造 成 的 交 通 事 故 占 事 故 总 数 的 20%左 右 ,占 特 大 交 通 事 故 的 40%以 上 。 而 这 些 事 故 中 有 30%是 由 视 觉 原 因 造 成 的 。 因此 , 人 们 迫 切 需 要 对 汽 车 采 取 有 效 的 防 强 光 措 施 。 但 是 , 近 百 年 来 , 在 汽 车防 强 光 方 面 一 直 未 有 好 的 办 法 。 目 前 , 全 世 界 各 种 汽 车 都 使 用 的 遮 阳 板 , 不仅 不 能 有 效 地 防 止 光 伤 害 , 反 而 会 给 驾 驶 人 员 造 成 颈 椎 病 等 人 体 伤 害 和 增 加疲 劳 感 。 所 以 遮 阳 板 已 经 不 适 应 汽 车 防 强 光 的 需 要 , 势 必 有 一 款 更 先 进 、 更富 有 科 技 含 量 、 更 实 用 、 更 人 性 化 的 产 品 来 取 代 它 。 凯 美 霖 滤 光 屏 可 以 将 汽车 前 方 各 种 眩 光 、 杂 光 、 折 射 光 、 反 射 光 、 散 射 光 等 有 害 光 线 过 滤 掉 , 增 强视 觉 敏 锐 力 , 提 高 颜 色 对 比 度 和 视 野 清 晰 度 , 增 加 视 觉 舒 适 感 , 消 除 因 长 时间 驾 车 造 成 的 疲 劳 感 。 新 佳 美 的 动 力 性 表 现 不 错 , 但 是 起 步 时 比 起 以 往 Toyota 车 的 风 格 , 似乎 又 温 吞 了 点 , 可 能 因 为 较 大 的 车 身 和 车 重 , 动 力 输 出 延 续 了 佳 美 一 贯 的 的风 格 , 从 2 档 到 3 档 、 4 档 的 换 档 都 极 为 平 顺 。 路 面 感 比 较 清 晰 , 但 在 弯 道上 , 为 了 追 求 舒 适 度 , 佳 美 底 盘 车 身 的 侧 倾 现 象 依 旧 是 十 分 明 显 , 不 过 重 心的 变 化 , 是 些 许 缓 慢 而 渐 进 的 。 值 得 一 提 的 是 即 使 在 高 速 下 , 车 内 的 风 噪 依然 很 小 。 动 力 配 置佳 美 车 系 主 要 配 置 两 种 发 动 机 : 2.2 升 直 列 4 缸 和 3.0 升 V6 发 动 机 , 而且 在 最 新 的 第 5 代 佳 美 推 出 之 前 都 是 如 此 配 备 。 进 口 到 中 国 的 美 规 车 和 中 东规 格 其 主 要 区 别 在 于 美 规 车 配 有 尾 气 净 化 装 置 , 包 括 : 三 元 催 化 器 、 氧 传 感器 、 EGR 废 气 再 循 环 系 统 等 。 中 东 规 格 的 则 没 有 , 它 是 通 过 一 个 可 调 电 阻 来改 变 发 动 机 的 喷 油 量 , 从 而 控 制 尾 气 排 放 。 这 两 款 发 动 机 采 用 电 控 燃 油 喷 射 系 统 , IIA 集 成 电 子 点 火 , ISC 怠 速 控制 等 。 3.0 升 V6 发 动 机 为 双 顶 置 凸 轮 轴 24 气 门 , 最 大 功 率 为 203 马 力 , 最大 扭 矩 273 牛 米 。 2.2 升 则 为 双 顶 置 凸 轮 轴 16 气 门 , 最 大 功 率 为 131 马 力 ,最 大 扭 矩 185 牛 米 。 佳 美 2 2 升 发 动 机 的 设 计 偏 重 经 济 实 用 , V6 发 动 机则 突 出 动 力 表 现 , 而 且 运 转 更 加 平 稳 。 优 点佳 美 的 优 点 : 1、 发 动 机 动 力 充 足 , 扭 矩 大 , 起 步 快 , 可 靠 耐 用 ; 2、 内部 空 间 宽 敞 , 乘 坐 舒 适 , 行 驶 平 稳 ; 3、 设 施 配 置 齐 全 , 操 控 方 便 , 做 工 精细 ; 4、 六 碟 CD 音 响 效 果 不 错 , 行 李 厢 宽 大 。 缺 点佳 美 的 缺 点 : 1、 只 有 驾 驶 员 侧 有 一 个 安 全 气 囊 ; 2、 2.2 的 发 动 机 加 速时 噪 音 略 大 ; 3、 GL 级 的 车 型 没 有 配 备 ABS 刹 车 系 统 ; 4、 高 速 行 驶 时 不 够稳 定 (发 飘 ), 视 野 不 够 开 阔 。 使 用 注 意 事 项 由 于 当 年 进 口 的 美 规 车 安 装 了 三元 催 化 器 及 氧 传 感 器 等 部 件 , 因 此 比 没 有 这 些 部 件 的 中 东 规 格 的 车 对 汽 油 质量 的 要 求 要 严 。 而 当 时 我 国 无 铅 汽 油 的 使 用 还 不 普 及 , 能 提 供 高 品 质 无 铅 油的 加 油 站 很 少 。 那 么 长 期 使 用 有 铅 汽 油 很 可 能 造 成 三 元 催 化 器 中 毒 , 从 而 进 一 步 导 致 发动 机 电 喷 系 统 的 故 障 。 相 比 之 下 , 还 不 如 中 东 规 格 的 车 更 保 险 。3.2 A140E 自动变速器行星齿轮机构的档位分析A140E 行星齿轮部分 如图3-1所示:图3-1 丰田 A140E 自动变速器的传动线路图中所示:C1为前进档离合器;C2位倒档及高档离合器;C0位超速排离合器;B1为2档强制制动器;B2为2档制动器;B3为低档及倒档制动器;B0 为超速排制动器;F1为2档单向离合器;F2为低档单向离合器;F0为超速排单向离合器工作情况如表3-1:表3-1 丰田 A140E 自动变速器工作情况表从表3-1中可看到:倒档 R 位:C2、C0、B3、F0工作,从而使动力从输入轴进入,传给 C2后排太阳轮使后排太阳轮随输入轴一齐顺转,因 B3工作行星架固定,行星轮被带动逆转并使齿圈逆转输出。超速排的 C0 F0工作,使得超速排行星架和太阳轮连成一体,输入等于输出,也就是说此超速排没有起作用。D 位1档:C1、C0、F2、F0工作,动力从输入轴进入,传给 C1前齿圈(顺转) 前行星轮(顺转)前太阳轮(逆转)后排太阳轮(逆转)后行星轮(顺转同时具有逆向公转的趋势而又被 F0限制)后齿圈,动力由前行星架和后齿圈汇流后输出。超速排状态如前。当 L 位1档:B3参与工作,使后行星架固定,后轮的动力可反向传回,也就是具有发动机制动作用。D 位2档:C1、C0、B2、F1、F0工作,动力从输入轴进入,传给 C1前齿圈(顺转)前行星轮(顺转)并具有使太阳轮逆转的趋势,B2、F1的作用使太阳轮固定,行星轮带动行星架绕太阳轮公转输出。超速排状态如前。当2位2档:B1参与工作,使太阳轮固定,此时具有发动机制动作用。D 位3档:C1、C2、C0、B2、F0工作,C1、C2的工作时前后排行星轮各元件无相互间的运动,使输入输出为1:1,也是直接档。超速排状态如前。D 位4档:C1、C2、B2、B0工作,C1、C2的工作时前后排行星轮各元件无相互间的运动,使输入输出为1:1.B0工作,使超速排太阳轮固定,1:1的动力由超速排行星架输入,齿圈输出,传动比小于1.此时为超速档。3.3 A140E 自动变速器油路控制分析各种自变器的油路部分组成和原理都差不多,参数调节部分主要有两方面:一是节气门压力调节阀(简称节气门阀),当节气门开度变大时,加速踏板控制油压升高:二是速控调压阀(又称速控阀),车速升高时,速控油压增大。在电子控制自变器中,这个过程由传感器、ECU、电磁阀来完成。换档时刻控制部分主要是换档阀,在电子控制自变器中,换档阀根据电子控制器确定换档点及换档信号工作,进行自动换档。换档品质控制机构的作用是控制换档过程,使升降档更加平稳、柔和、无冲击,防止产生大的动载荷。一般是在液压通道上增加蓄能减振器、缓冲阀、定时阀、执行力调节阀等。A140E 油路图如下图3-2:图3-2 A140E 自动变速器油路3.4 A140E 自动变速器电子控制系统A140E 自动变速器电子控制系统有传感器、电控单元(ECU)和执行元件三部分组成,器电控系统采用车速传感器和节气门位置传感器将车速和节气门开度转成电信号输入到 ECU,有 ECU 根据换挡程序进行比较计算,确定换挡点和锁止离合器的锁止时间,向电磁阀发出控制信号,再由电磁阀控制换挡阀动作,改变换挡执行元件的油路,实现自动换挡。电控系统框图如图 3-3 所示,控制电路如图 3-4 所示。图 3-3 电控系统框图第四章 A140E 自动变速器检修4.1 故障排除顺序按故障症状后面如下所列出各项的顺序进行检查:1) 汽车在任何前进档或倒档都不动检查手动阀;主调节阎;驻车锁止赖爪;超速档单向离合器;超速档直接离合器;超速档制动器;前行星齿轮;后行星齿轮和超速档行星齿轮。2) 汽车在任何前进档都不动检查前进档离合器;2 号单向离合器;一档和倒档制动器;二档滑行制动器;二档制动器和直接档离合器。3) 3 汽车在倒档(“R” )不动检查 12 档换档阀;23 档换档阀;二档滑行制动器;前行星齿轮;后行星齿轮;直接档离合器;超速档直接档离合器;一档和倒档制动器。4) 12 档和/23 档不升档检查节气门位置传感器(TPS)电路;1 号和 2 号换档电磁阀电路;车速传感器(VSS);电控组件(ECM);12 档换档阀;23档换档阀;二档制功器:直接档高合器和 1 号单向离合器。5) 3OD 档不升档检查超速档开关和超速档关闭指示灯开关电路;超速档取消信号电路;车速传感器(VSS)电路:发动机冷却温度(ECM)电路;ECM;34 档换档阎和超速档制动器。6) OD3 档不降档检查 1 号和 2 号换档电磁阀;车速传感器电路;超速档取消信号电路;ECM 和 34 档换档阀。7) 32 档和/或 21 档不降档检查 1 号和 2 号换档电磁阀;车速传感器电路;节气门位置传感器电路;ECM;23 档换档阀;l2 档换档阀和二档滑行制动器。8) 液力变炬路不能锁止检查换档电磁阀 SL 电路;节气门位置传感器电路;车速传感器电路;超速档取消信号电路;制动灯电路;发动机冷却温度电路;删;锁止继动阀和液力变矩器离合器。9) 液力变短路锁止后不松开检查换档电磁阀信号灯电路;节气门位置传感器电路;IDL 切换电路;制动灯电路;发动机冷却温度电路;电控组件;锁止继动阀和液力变矩器离台器。10) 换档点速度过高或过低检查节气门位置传感器电路;车速传感器电路;换档电磁阀信号灯电路:超速档取消信号电路;模式选择开关电路和电控组件 o11) 空档到倒档接合生硬检查直接档离合器储能器;直接档离合器;节气门阀倒档制动器。12)空档到前进档接合生硬检查前离合器储能器;节气门阎和前进档离合器。13)低速档时无发动机制动检查低速档调节阀;一档和倒档制动器。14)二档时无发动机制动检查二档调节阀和二档滑行制动器。4.2 离合器和制动带1、离合器运作图如图 4-1 所示:图 4-1 离合器运作图2、离合器及制动带运作表如表 4-1 所示表 4-1 离合器及制动带运作表 A140E4.3 测试4.3.1 失速测试注意:在常规变速器油温 122176F(5080C)下进行测试,连续测试时间不要超过 5S。1)变速器进行测试是在“D”档和“R”档时通过测量发动机的最高转速来检查变速器和发动机的所有性能指标。 2)将前后轮锁住,连接发动机转速表,使用驻车制动和行车制动器。起动发动机,将变速器档位换至“D”档,将加速踏板踩到底,5s 后松开加速踏板。3)记录发动机最高转速,将读数同规范值比较,失速测试值应为 2300-2600r/min。在“R”档位重复测试。4)如果在两个档位发动机转速值相同,但是比规范值低,可能是发动机输出不足或导轮单向离合器工作不正常。5)如果在“D”档测试值高于规范值,则可能是前进档离合器打滑;2 号单向离合器和超速档单向离合器工作不正常 s 主油路压力太低。6)如果在“R”档测试值高于规范值,原因可能为直接档离合器打滑;一档和倒档制动器打滑;主油路压力太低;超速档直接离合器打滑。7)如果在“R”和“D”档测试值都高于规范值,原因可能为主油路压力太低;变速器油面高度不合要求或超速档单向离合器工作不正常。4.3.2 液压测试注意在正常油温下测试:油温 122176F(5080C)1)确保变速器油沮处于工作温度,顶起井支撑住汽车。拆下变速器壳体测试螺塞,然后安装液压表。2)使用驻车制动,起动发动机,换档到“D”档,在怠速状态观察井记录压力值。使用行车制动器,井将加速踏板踩到底。节气门完全开启的时间不要超过 5s。3)测量最高主油路压力。参考表 4-2,在“R”档重复上述测试。如果压力值在任何档位都超过规范值,说明调节阀或节气门闽有问题或节气门拉完调整不当。4)如果压力值在妊何档位都低于规范值,说明油泵、调节阀、节气门阀或超速档直接离合器有问题或节气门拉完凋整不当。5)如果压力值只在。D”档低于规范值,说明前进档离合器有问题或。D”档系统油路油液泄调。如果压力值只在“R”档低于规范值,说明直接档离合器有问题;一档或倒档制动器有问题或“R”档系统油路油液泄漏。表 4-2 主油路压力规范表4.4 变速驱动桥拆卸1、油泵总成分解如图 4-2 所示:图 4-2 油泵总成分解图2、前进档离合器分解如图 4-3 所示:图 4-3 前进档离合器分解图3、超速档总成分解如图 4-4 所示:图 4-4 超速档总成分解图4、变速驱动桥外部部件位置如图 4-5 所示:图 4-5 变速驱动桥外部部件位置图5、变速驱动桥内部部件分解如图 4-6 所示:图 4-5 变速驱动桥内部部件分解图6、差速器和驱动小齿轮总成分解如图 4-6 所示:图 4-6 差速器和驱动小齿轮总成分解图结束语 自动变速器具有操纵方便、能提高发动机和传动系的使用寿命及汽车的动力性和适应性、能减轻汽车对环境的污染等多方面的优点,在汽车上被广泛应用。对自动变速器技术的研究,我们起步较晚,与发达国家还有一定的差距。我们应有效利用目前在自动变速器研究方面取得的成果和各方面力量,建立与发展这一高新技术产业,共同去开拓国内自动变速器技术的美好未来。致谢论文的研究工作是在指导老师的悉心指导下完成的。指导老师渊博的科学知识、严谨的工作作风和诚恳的处世态度都使我受益颇深。论文从选题到具体的工作,都倾注了导师不少的心血,指导老师不仅在科研工作中对我严格要求,在日常生活上也给予我很多关怀和教导。在此向辛勤培育我的王老师致以崇高的敬意和深深的感谢!此外,还要感谢其他在我论文写作过程中与以帮助的老师和同学。在此对他们的帮忙和支持表示感谢。参考文献1 葛安林,金辉,张洪坤等.一种汽车智能换档体系的研究.中国机械工程,2001(5):585-5882 陈志恒,胡宁.汽车电控技术,高等教育出版社,20033 周守仁.自动变速箱,中国铁道出版社,19844 黄宗益.现代轿车自动变速器原理和设计,同济大学出版社,20065 李兴华,黄宗益,李庆.轿车自动变速器机械传动方案研究.机械设计与研究,1999(2):56-596 胡宁,胡加.自动变速器故障的功能分析法.汽车技术,2003(8):39-417 胡宁.电液控制系统故障的计算机诊断分析方法.液压与气动,2004(1):63-658 秦贵和,葛安林,雷雨龙.机械式自动变速器在线故障诊断系统.农业机械化学报,2001(32)5:75779 叶伟.自动变速器液压系统分析与研究.硕士学位论文.同济大学,200410 胡宁,胡加.自动变速器换挡执行元件失效分析.汽车工程2004(26)4:450-457附录一:英文原文Summary modular bridge craneWith the economic development of globalization, the increasingly fierce market competition, Many of the countrys manufacturing industry is facing significant challenges, manufacturers must increase the complexity of product and equipment innovation and the ability to respond quickly to market to global competition in the framework of an invincible position. In this paper, functional analysis will be based on overview of the theory of modular design method.1 Modular Design Research1.1 The concept of modular design Modular design is the design philosophy hope in the production sector to respond quickly to market while lowering product development costs. Shorten the design cycle of the request made. The basic idea of the modules is based on a limited variety of products, To reach users not only to meet the demand for the products personality, but also to ensure that production and thus reduce costs. Modular is an ideological as well as product design and manufacturing technology.At present, there is not a modular definition of uniform, and many scholars according to their research, from different angles of their statements: Some people think that: a modular system design is considered the object, according to the functions of the system broken down into different uses and performance of the module, and interface standardization, choose a different module (if necessary, the design of part of a dedicated module) to the requirements of the rapid component a method of the system. Some people think that: the modular design is in a range of different functions or different functions the same as the performance of the products with different specifications based on functional analysis, and design into a series of functional modules, through the choice and combination of modules can constitute different products to meet market demand for the design of different methods. Some people think that is a set of modules at the same time with the same combination of features and the same elements, but with different performance or use of different structural characteristics or even, but an exchange of units, modular design is based on the idea of modules, will provide product design tasks designed modular product design method. It includes two aspects: First, under the new design requirements Functional analysis, and reasonable to create a set of modules - that is, the creation module; two design requirements are based on the existence of a group of rational combination of specific modules into a modular product program - that is, an integrated module. There are two forms of its design: First, design-based, and the other is a variant design. Based design clearly contains the above-mentioned two aspects, and the variant design contains only the second general aspects, but there is no exchange of modules, it must be included in the first dimension. The end of the 70s, the Japanese scholars modular machine is the purpose and function of a certain structure standardized components to facilitate the combination and open with each other. Select the components required for assembly, can constitute a play all function machine or system. Ministry of China machine tool design course modular design of the machine tool is defined as: the machine The same function in bed unit, designed with different uses or properties, selection of interchangeable modules to better meet the needs of a design method. That modularity is the advanced form of standardization is a tool for thinking. Is generally believed that, as of now, the concept of modularity has not yet form a unified definition of the study along with further development, it is of its nature will further deepen the understanding.2 modular design of the study2.1 the implementation of modular design method Modular design to do a good job should be done in five areas of work; market research, technology forecasting, planning varieties, research first, functional analysis and modular design of the specific implementation of a number of issues requiring attention. Modular design to be followed by three levels , That is, modular product design (analysis phase); modular system design (detailed design stage)
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