北京切诺基越野车AW-4型自动变速器的检修.pdf

《北京切诺基越野车AW-4型自动变速器的检修.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京切诺基越野车AW-4型自动变速器的检修.pdf（45页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第十章第十章 北京切诺基越野车北京切诺基越野车 AW-4 型自动变速器的检修型自动变速器的检修 第一节 AW-4 型自动变速器传动装置的结构及原理第一节 AW-4 型自动变速器传动装置的结构及原理 一、总体结构一、总体结构 北京切诺基越野车使用的是日本阿辛.瓦纳（Aisin.Warner）公司生产的阿辛.瓦纳 4 型 （简称 AW-4 型）电子控制四速自动变速器。和丰田汽车所用的电子控制自动变速器为同一 类型。该电子控制自动变速器带有锁止离合器的 3 元件单级 2 相式液力变矩器、3 行星排的 4 档辛普森式行星齿轮变速器，有独立电脑控制的电液式控制系统，如图 10-1 所示。 图 10-1

2、北京切诺基越野车 AW-4 型自动变速器 电子控制 AW-4 型自动变速器的电脑主要根据节气门位置传感器和车速传感器的信号 来进行换档控制和锁止离合器控制， 并通过 3 个开关式电磁阀来控制自动变速器的工作。 其 中 2 个是换档电磁阀，用于控制换档阀的工作；另一个是锁止电磁阀，用于控制锁止离合器 的工作。控制系统还有模式开关、制动灯开关、档位开关，电脑根据这些开关的状态改变控 制程序。图 10-2 所示为北京切诺基越野车 AW-4 型电子控制自动变速器控制系统的电路， 该控制系统的主要油路油压由主油路调压阀和机械式节气门共同控制。 图 10-2 AW-4 型电子控制自动变速器控制系统电路 1

3、-电源 2-熔断丝 3-自动变速器电脑 4、5、6-电磁阀 7-车速传感器 8-倒车灯 9-档位开关 10-模式开关 11-模式指示灯 12-故障检测插座 13-节气门位置传感器 14-发动机电脑 15-制动灯开关 AW-4 型电子控制自动变速器的行星齿轮变速器和日本丰田 CROWN3.0 车型以及日本 凌志 LS400 车型的电子控制自动变速器在结构上完全相同，如图 10-3 所示。 图 10-3 AW-4 型电子控制自动变速器行星排及换档执行元件 1-输入轴 2-中间轴 3-超速行星排太阳轮 4-超速行星排行星架 5-超速行星排齿圈 6-前行星架 7-前齿圈 8-前后太阳轮组件 9-后行星

4、轮 10-后齿圈 11-输出轴 12-直接离合器 C1-倒档及高档离合器 C2-前进档离合器 B0-超速制动器 B1-2 档制 动器 B2-低档及倒档制动器 B3-2 档强制制动器 F0-直接单向超越离合器 F1-低档 单向超越离合器 F2-2 档单向超越离合器 AW-4 型电子控制自动变速器的 10 个换档元件及 2 个换档电磁阀在不同档位的工作情 况如表 10-1 所示。 表 10-1 AW-4 型自动变速器换档执行元件工作规律 换档执行元件 操 纵 手 柄 位置 档位 换 档 电 磁 阀 A 换 档 电 磁 阀 B C1C2B1B2B3F1F2C0B0F0 P 停 车 档 ON OFF

5、R 倒档 ON OFF N 空档 ON OFF 1 档 ON OFF 2 档 ON ON 3 档 OFF ON D 超 速 档 OFF OFF 1 档 ON OFF 2 档 ON ON 3 3 档 OFF ON 1 档 ON OFF 12 2 档 ON ON 注：-接合、制动或锁止；-接合、制动，但不传递动力。 由表 10-1 可知，该自动变速器操纵手柄的前进档有 3 个位置，即 D 位、3 位以及 12 位，当操纵手柄位于 D 位时，自动变速器的档位变化范围为 14 档；操纵手柄位于 3 位时， 档位变化范围是 13 档，且 2 档具有发动机制动作用；当操纵手柄在 12 位时，档位变化 范围

6、为 12 档，并且 1 档和 2 档均有发动机制动作用。 AW-4 型电子控制自动变速器是四速自动变速器。 传动装置由锁止式液力变矩器、 油泵、 3 个行星齿排、离合器和制动器组件以及液压储能器组成。 由阀体上的电磁阀和变速器电子控制器（TCU）控制换档，电磁阀由来自 TCU 的信号 控制，信号顺序由车速和节气门的位置控制。变速器 4 档是超速档，传动比为 0.751，1 档、2 档、3 档和倒档是常用的档位，其中 3 档传动比为 11。 AW-4 型自动变速器的选档手柄有 6 个位置，如图 10-4 所示。 P P 驻车档 R R 倒档 N N 空档 D D 1 档到 4 档 （4 档为超速

7、档） 3 3 3 档（手动） 1-2 1-2 12 档（手动） 图 10-4 AW-4 型自动变速器选档手柄位置 AW-4 型自动变速器的 6 个位置是：驻车档位（P） 、倒车档位（R） 、空档位（N） ，以 上是普通的机械操作。12 档位、3 档位和 D 档位由电子控制器来控制换档。 12 档位，只有 1 档和 2 档；3 档位只有 1、2、3 三个档位；D 档位从 14 档都有。超 速档（4 档）只有选档手柄在 D 档位时才能获得。电子变速器的标记牌固定在电子变速器壳 体上，如图 10-5 所示。标记牌上有电子变速器的顺序号和型号，当定购维修配件时，可参 考标记牌上的数据选购。 图 10-

8、5 电子变速器标记牌位置 二、锁止式液力变矩器二、锁止式液力变矩器 变矩器是用液力来传递汽车动力的， 而液压油的内部摩擦会造成一定的能量损失， 因此 传动效率较低。为了提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代许多新型汽车都采用带锁止 离合器的锁止式液力变矩器，北京切诺基越野车就采用了锁止式液力变矩器。这种变矩器 内有一个由油压控制的锁止离合器， 锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体， 从动盘是一个可 作轴向运动的压盘，它通过花键套与涡轮连接，如图 10-6 所示。 图 10-6 带锁止离合器的液力变矩器 1-变矩器壳 2-锁止离合器压盘 3-涡轮 4-泵轮 5-变矩器轴套 6-输出轴花键 7-导轮

9、压盘背面（图 10-6 中右侧）的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通，保持一定 的油压；压盘左侧（压盘与变矩器壳体之间）的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与 阀板总成上的锁止控制阀相通。锁止控制阀由主动变速器的电脑通过锁止电磁阀来控制。 电子控制自动变速器根据车速、节气门开度、发动机转速、电子变速器油压温度、操纵 手柄位置、控制模式等因素，按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号，操纵锁 止电磁阀， 以改变锁止离合器压盘两侧的油压， 从而控制锁止离合器的工作。 当车速较低时， 锁止控制阀让液压油从油道 B 进入变矩器，使锁止离合器压盘两侧保持相同的油压，锁止 离合器处于分离状态，

10、指示输入变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮（图 10-7a） ；当汽车 在良好的道路上高速行驶时，且车速、节气门开度、自动变速器油压温度等因素都符合一定 要求时，电脑便操纵锁止控制阀，让液压油从油道 C 进入变矩器，而让油道 B 与泄油口相 通，使锁止离合器压盘左侧的油压下降，由于压盘背面的液压油压力仍为变矩器压力，从而 使压盘两面在前后两面压力差的作用下压紧在主动盘（变矩器壳体）上（图 10-7b） 。这时 输入变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘直接传至涡轮输出，传动效率为 100%。另外，锁止离合器在结合时还能减少变矩器中的液压油因液体摩擦而产生的热量， 有利于降低液压油的温度。

11、 北京 切诺基越野车的电子控制自动变速器装用的液力变矩器的 锁止离合器压盘上还装有减振弹簧， 以减少锁止离合器在结合的暧间产生的冲击力， 以此来 缓冲发动机的点火冲击，如图 10-8 所示。 图 10-7 锁止离合器工作原理示意图 a)锁止离合器分离 b)锁止离合器结合 1-锁止离合器压盘 2-涡轮 3变矩器壳 4-泵轮 5-变矩器输出轴 A-变矩器出 油口 B、C-锁止离合器控制油道 图 10-8 AW-4 型自动变速器的锁止式液力变矩器 三、内啮合式齿轮泵三、内啮合式齿轮泵 液压油泵是自动变速器最重要的总成之一， 它安装在变矩器的后面， 由变矩器壳后端的 轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车

12、是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器的变矩器、 换档执行机构、液压控制阀等部分提供所需一定压力的液压油，以保证其正常工作。 北京切诺基越野车采用内啮合式齿轮泵，它具有机构紧凑、尺寸小、质量轻、自吸能 力强、流量波动小、噪声低等特点。内啮合齿轮泵主要由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵 壳、泵盖等组成（图 10-9） 。 小齿轮为主动齿轮，内齿轮为从动齿轮，两者均为渐开线齿轮。月牙开隔板的作用是将 小齿轮和内齿轮之间的工作腔分隔为吸油腔和压油腔， 使彼此不连通。 泵壳上有进油口和出 油口。内啮合式齿轮泵的泵油过程如图 10-9 所示。 图 10-9 内啮合齿轮泵 1-小齿轮 2-内齿轮 3-月牙形隔

13、板 4-吸油腔 5-压油腔 6-进油道 7-出油道 四、四、3 行星排辛普森式四档行星齿轮变速器行星排辛普森式四档行星齿轮变速器 北京切诺基越野车采用的是 3 行星排辛普森式四档行星齿轮变速器。3 行星排辛普森 式四档行星齿轮变速器是在不改变辛普森式三档行星齿轮变速器的主要结构和大部分零部 件的情况下， 另外增加一个单排行星齿轮结构和相应的换档执行元件来产生超速档的。 这个 单排行星齿轮结构称为超速行星排，它安装在行星齿轮变速器的前端，如图 10-10 所示。 图 10-10 3 行星排辛普森式四档行星齿轮变速器 1-输入轴 2-超速行星排 3-中间轴 4-前行星排 5-后行星排 6-输出轴

14、C0-直接 离合器 C1-倒档及高速档离合器 C2-前进档离合器 B0-超速制动器 B1-2 档制动器 B2-低档及倒档制动器 B3-2 档强制制动器 F0-直接单向超速离合器 F1-低档单向超越 离合器 F2-2 档单向超越离合器 3 行星排辛普森式四档行星齿轮变速器行星架是主动件，与变速器输出轴相连接；齿圈 则作为被动件， 与后面的双排行星齿轮机构相连接。 超速行星排的工作由直接离合器C0和超 速离合器B0控制， 直接离合器C0用于连接超速行星排的太阳轮和行星架， 超速制动器B0用于 固定超速行星排的太阳轮。根据行星齿轮变速器的变速原理，当超速制动器B0放松、直接离 合器C0接合时，超速行

15、星排处于直接传动状态，其传动比为 1；当超速制动器B0制动，直接 离合器C0放松时，超速行星排处于增速传动状态，其传动比小于 1。 当行星齿轮变速器处于 1 档、2 档、3 档或倒档时，超速行星排中的超速制动器B0放松， 直接离合器C0接合， 使超速行星排处于传动比为 1 的直接传动状态， 而后半部分的双排行星 齿轮机构各换档元件的工作和原辛普森式三档行星齿轮变速器在 1 档、2 档、3 档及倒档的 工作完全相同。来自变矩器的发动机动力经超速行星排直接传给后半部的双排行星齿轮机 构， 此时行星齿轮变速器的传动比完全由后半部的双排齿轮机构及相应的换档执行元件来控 制。当行星齿轮变速器处于超速档时

16、，后半部的双排行星齿轮机构保持在 3 档的工作状态， 其传动比为 1；而在超速行星排中，由于超速制动器B0产生制动，直接离合器C0放松，使超 速行星排处于增速传动状态，其传动比小于 1。 由于直接离合器C0在自动变速器处于超速档之外的任一档位 （包括停车档、 空档和倒档） 都处于接合状态， 此时当发动机刚起动而油泵尚未建立起正常的油压时， 直接离合器C0就处 于半接合状态，这样容易使其摩擦片因打滑而加剧磨损。为了防止出现这种情况，在直接离 合器C0并列的位置上布置 一个直接单向超越离合器F0，使超速行星排的行星架能在逆时针 方向上对太阳轮产生锁止作用。 在发动机刚起动并带动自动变速器输入轴转动

17、时， 它就让超 速行星排的太阳轮和行星架锁止为一个整体， 防止直接离合器C0的摩擦片在半接合状态下打 滑。 直接单向超越离合器F0的另一个作用是改善 3 档升至越速档的换档平顺性。 在 3 档升至 超速的换档过程中， 为了防止超速制动器B0和直接离合器C0同时接合， 造成超速行星排各基 本元件之间的运动干涉，必须在直接离合器C0完全释放后再让超速制动器B0接合，这样，有 可能因直接离合器F0释放后超速制动器B0来不及接合而使行星齿轮变速器的出现打滑现象。 直接单向超越离合器F0可以在直接离合器C0已释放而超速制动器B0尚未完全接合时代替直 接离合器C0的工作， 将超速行星排的太阳轮和行星架锁止

18、在一起， 防止超速行星排出现打滑 现象， 并在超速制动器B0接合后又能及时脱离锁止， 让超速行星排顺利进入超速档工作状态。 五、液力控制系统五、液力控制系统 AW-4 型电子控制自动变速器采用液力式控制系统。这种控制系统的大部分控制阀都位 于阀体总成中， 通过自动变速器和自动变速器轴上的油道与油泵、 变矩器以及各个换档执行 元件相通。 自动变速器用于离合器和制动器液压回路的液压油压力是通过阀体得到的。 阀体是由上 体、下体、隔板以及上、下密封垫组成，如图 10-1 所示。 图 10-11 自动变速器的两分式阀体 下阀体包括手动控制阀、主调压阀、储能器控制阀、单向球阀、电磁阀、液压油滤清器， 如

19、图 10-12 所示。 图 10-12 下阀体零部件安装位置 上阀体包括节流控制阀、换档阀、单向球阀、辅助液压油滤清器，如图 10-13 所示。 图 10-13 上阀体零部件安装位置 1油压调节装置的结构 AW-4 型电子控制自动变速器的油泵由发动机直接驱动，因此油泵的理论泵油量是和发 动机的转速成正比的。 为了保证自动变速器的正常工作， 油泵的泵油量应在发动机处于最低 转速工况（怠速）时也能满足自动变速器各部分的需要，其中包括： （1）为驱动换档执行元件（离合器、制动器）所需的液压油； （2）活塞所需的液压油； （3）为了防止变矩器内液压油过热而不断循环的液压油； （4）齿轮机构润滑所需要的

20、液压油； （5）各处油封泄漏所消耗的液压油； （6）控制系统工作所需的液压油等。 油泵在发动机处于最低转速时，要保证油路中有足够高的油压，以防止油压过低，使离 合器、制动器打滑，影响自动变速器的动力传递。由于发动机怠速工况的转速（750r/min 左 右）和发动机的最高转速（6000r/min 左右）之间相差很大，因此当发动机高速运转时，油 泵的泵油量将大大超过自动变速器各部分所需的油量，导致油压过高，增加发动机的负荷， 并造成换档冲击。为此，必须在油路中设置一个油压调节装置，在发动机高速运转时让多余 的液压油返回油底壳， 使油泵的泵油压力始终稳定在一定范围内， 以满足自动变速器各种工 况对油

21、路油压的要求。 自动变速器控制系统的油压调节装置是一个油压调节阀， 又称为主油路调压阀， 其各工 作原理如图 10-14 所示。 图 10-14 主油路调压阀工作原理示意图 1-油底壳 2-进油滤网 3-油泵 4-调压阀 5-调压弹簧 6-泄油口 7-节流孔 8-至主油路 当油泵运转时，来自油泵出口的液压油经油道通至调压阀的 A 腔。当 A 腔油压对调压 阀的推力小于调压阀上端调压弹簧的预紧力时，调压阀被推至下端底部，这时，泄油孔处于 封闭状态，使油压上升；当 A 腔油压对调压阀的推力大于调压弹簧预紧力时，调压阀上升， 将泄油孔打开，油路中的部分液压油经泄油孔流回油底壳，使油压下降，直至 A

22、腔油压对 调压阀的推务和调压弹簧的预紧力保持平衡。这样，不论发动机转速高低，油泵的泵油压力 始终保持在一个稳定的范围内（通常为 0.51MPa） 。 经主油路调压阀调节后的油路压力称主油路油压， 自动变速器的控制系统及变矩器、 各 换档执行元件都是在主油路油压的作用下进行工作的。 为了使主油路油压能满足自动变速器 不同工况的需要，油压调节装置还应具备下列功能： （1）汽车在高速档（3 档、4 档）以较高速度行驶时，由于此时汽车传动系统处于高转 速、低转矩状态下工作，因此可以相应降低主油路的油压，以减少油泵的运转阻力，节省燃 油。 （2）倒档时主油路的油压应比前进档时的主油路油压大，通常可达 1

23、1.5MPa。这时因 为倒档在汽车使用过程中所占的时间很少， 为了减少自动变速器的尺寸， 倒档离合器或倒档 制动器在设计上采用了较少的摩擦片， 因此在工作时需要有较高的油压， 以防止其接合时打 滑。 （3）主油路油压应能随发动机节气门开度的增大而升高。当节气门开度较大时，由于 发动机输出功率和自动变速器所传递的转矩都较大， 为了防止离合器、 制动器等换档执行元 件打滑，主油路油压要相应升高；反之，当节气门开度较小时，自动变速器所传递的转矩也 较小，离合器、制动器不易打滑，主油路油压可以相应降低。 目前现代新型汽车自动变速器液力控制系统的主油路调压阀都采用阶梯式滑阀， 它可以 根据来自控制系统中

24、几个控制阀的反馈信息控制油压的变化所调节的主油路油压的大小。 图 10-15 所示，为典型的主油路调压阀机构。 图 10-15 主油路调压阀原理图 1-阀芯 2-主油路 3-来自压力校正阀的反馈油路 4-来自手动阀的倒档反馈油路 5- 来自节气门阀的反馈油路 6-调压柱塞 7-套筒 8-弹簧座 9-调压弹簧 10-泄油孔 11-至变速器 这种主油路调压阀由上部的阀芯及下部的柱塞套筒副和调压弹簧组成。 来自油泵的液压 油经阀体上的油道分别进入主油路调压阀 A、B、C 腔。在 A 腔中，由于阶梯形阀芯上下两 段的直径不同， 作用在阀芯环形端面上的油压将对阀芯产生一个向下的推力。 当反馈油路没 有油

25、压时，阀芯只受 A 腔中主油路油压的向下推力和调压弹簧向上推力的作用；当油泵泵 油量较大时，油压升高，阀芯在油压的推动下克服调压弹簧的弹力向下移动，打开 C 腔的 泄油孔，让主油路中的部分液压油流回油底壳，主油路油压随之下降。当 A 腔中的油压降 至和调压弹簧的弹力相平衡时，阀芯停止下移，C 腔中的泄油孔保持在一定开度。油泵油量 越大，阀芯下移量越多，C 腔中泄油孔的开度也越大，这样，不论油泵泵油量多少，调压阀 都能使主油路油压与调压弹簧弹力保持平衡。 在主油路调压阀下部的柱塞上还作用着两个反馈油压， 它们分别来自节气门阀的节气门 油压和来自手动阀的倒档油路油压。 这两个反馈油压对柱塞产生向上

26、的推力， 并通过柱塞作 用在阀芯上， 增加了作用在阀芯上的向上的推力， 从而使主油路调压阀所调节的主油路油压 增大。阀芯的上端作用着另一个反馈油压，它来自压力校正阀，这一反馈油压对阀芯产生一 个向下的推力， 使主油路调压阀所调节的主油路油压减小。 作用在主油路调压阀下部柱塞上 的节气门油压由节气门阀控制，它随着发动机节气门开度的增加而增大。节气门开度越大， 油压就越高， 主油路调压阀所调节的主油路油压也随之升高， 这满足了大功率动力传递的需 要。 自动变速器处于前进档时，倒档油路油压为零。挂入倒档后，来自手动阀的倒档油路压 力油进入柱塞下部， 增加了作用在柱塞和阀芯上的向上推力， 主油路调压阀

27、所调节的主油路 油压也随之升高，满足了倒档时对主油路油压的需要。此时的主油路油压称为倒档油压。 自动变速器处于 1 档或 2 档时，压力校正阀关闭，调压阀上端的反馈油压为零。挂入 3 档或超速档时，若车速增大到某一数值，压力校正阀开启，来自节气门阀的压力油经压力校 正阀进入调压阀的上端，增加了阀芯向下的推力，使主油路油压减小，减小了油泵的运转阻 力。 如图 10-15 所示，右半部分为主油路调压阀处于自由状态时的位置，左半部分为产生调 压作用时的位置，另外，调压阀 B 腔的出油孔通往变矩器，为变矩器提供运转所需的液压 油。 如图 10-16 为北京切诺基越野车电子控制自动变速器的主调压阀结构图

28、。 北京 切诺基越野车电子控制自动变速器还设有副调压阀， 它的作用是调节液力变矩器、 锁止离合器和变速器的润滑油的压力（图 10-17） 。当主调压阀压力超过所需要用来锁止离 合器接合或变速器润滑油的压力时，副调压阀向上移动，使泄油孔打开，高出的压力按照需 要泄掉；当压力下降后，弹簧弹力使阀向下移动，关闭泄油孔。 图 10-16 北京切诺基越野车自动变速器主调压阀结构图 图 10-17 自动变速器副调压阀结构图 2换档控制装置结构及原理 换档控制装置的作用有两个： 一是根据自动变速器操纵手柄的位置， 使自动变速器处于 不同的档位状态，如停车档（P） 、倒档（N） 、前进档（3） 、前进低档（1

29、2）等；二是在前 进档（D）或前进低档（12）时，根据发动机负荷、车速等汽车行驶参数，自动控制升档 或降档，使自动变速器处于最佳行驶状态的档位上。 换档控制装置由于手动阀、换档阀、节气门阀、储能器控制阀等组成。手动阀由自动变 速器的操纵手柄控制，在操纵手柄处于不同位置时，让主油路压力油进入不同的控制油路， 以改变自动变速器的工作状态。当操纵手柄位于 P 位、N 位、R 位时，自动变速器的档位及 各换档执行元件的工作完全由手动阀的位置决定。 当操纵手柄位于前进档（D）或前进低档（12）位置时，自动变速器的档位及换档执 行元件的工作由手动阀及换档阀执行元件（离合器或制动器）决定，从而使自动变速器处

30、于 不同的档位。 由于每个换档控制阀只能完成相邻两个档位的换档过程， 因此三档自动变速器 的控制系统中应有两个换档阀分别用于控制 12 档及 23 档的换档过程；四档自动变速器 应有 3 个换档阀，分别用于控制 12 档、23 档及 34 档的换档过程。 换档阀的工作由节气门阀和调速器控制。节气门阀和调速器是两个不同性质的调压阀， 它们各自利用主油路油压产生两个分别随发动机节气门开度和车速的大小变化的控制压力 （分别称为节气门油压和调速器油压） 。这两个控制压力通过油路作用于换档阀两端，以改 变换档阀的位置，从而根据发动机节气门开度的大小和车速的高低自动实现档位。 此外， 在换档控制装置中还有

31、一些用于控制档位变化范围或改善换档质量的控制阀， 如 2 档锁止阀、缓冲阀、限流阀、压力校正阀等。 1）手动阀结构与原理 手动阀是一种手动控制的多路换向阀， 它位于控制系统的阀体总成中， 经机械传动机构 和自动变速器的操纵手柄连接（图 10-18） ，由驾驶员手工操作，用于控制自动变速器的工 作状态。 图 10-18 操作手柄与手动阀的连接 驾驶员通过操纵手柄拨动手动阀。 当操纵手柄位于不同位置时， 手动阀也随之移至相应 的位置，使进入 手动阀的主油路与不同的控制油路接通（图 10-19） ，或者直接将主油路压 力油送入相应的换档执行元件， 并让不参加者工作的控制油路与泄油孔接通， 使这些油路

32、中 的压力油泄空，从而使控制系统及自动变速器处于不同档位的工作状态。例如，操纵手柄位 于倒档（R）位置时，手动阀使主油路接通倒档油路，该油路直接将主油路压力送入倒档离 合器和倒档制动器，使自动变速器实现倒档；操纵手柄位于前进档（D）位置时，手动阀除 了接通前进档控制油路之外，还将主油路压力油直接送入前进离合器。 图 10-19 手动阀工作原理示意图 1-主油路 2-倒档油路 3-泄油孔 4-前进档油路 5-前进低速档油路 6-泄油孔 7-手动阀 图 10-20 所示为北京切诺基越野车电子控制自动变速器的手动控制阀的结构。 图 10-20 电子控制自动变速器的手动控制阀 2）北京切诺基越野车自动

33、变速器的换档阀 图 10-21 所示为低档和倒档的结构图。 图 10-21 低档和倒档的结构图 输入轴与直接离合器毂和前进档离合器毂啮合， 作为一个整体旋转； 前进档离合器毂同 行星齿轮圈作为一个整体旋转；直接档离合器毂同太阳轮前端啮合。 第二制动器毂作为 1 号单向离合器的外座圈，离合器的内座圈同前/后太阳轮固定；2 号单向离合器的内座圈， 用花键与变速器壳体相连并且固定； 外座圈同后行星齿轮架作为一 个整体旋转。 后行星齿轮齿圈与输出轴用花键相连接， 前行星齿轮架和后行星齿轮架齿圈啮合， 同输 出轴作为一个整体旋转。 图 10-22 所示为 4 档超速档的结构图。 图 10-22 4 档超

34、速档的结构图 超速档由输入轴、单向离合器、太阳轮、齿圈、行星齿轮架、直接离合器和超速档制动 器组成。 超速档制动器的作用是阻止超速档太阳轮旋转。 超速档输入轴和行星齿轮架作为一 个整体旋转； 太阳轮和超速档直接离合器毂啮合为一体； 直接档离合器花键的作用与超速档 制动毂相同；单向离合器的外座圈同行星齿轮架相啮合；内座圈固定在太阳轮上。 图 10-23 所示为北京切诺基越野车电子控制自动变速 12 换档阀的结构原理图。 图 10-23 12 档换档阀 12 档换档阀控制 12 档的升档和降档工作。12 档换档阀是由 2 号电磁阀和手动控制 阀的主油路压力，以及第二滑行调压阀和 23 档换档阀的油

35、压控制的。 当电子控制器（TCU）没有触动电磁阀时，阀上部管路压力使阀向下移动，关闭第二制 动器的供油孔；当电磁阀被触动时，泄油孔打开，弹簧弹力使阀向上移动，打开第二制动器 供油孔，换入 2 档。 图 10-24 所示为北京切诺基越野车的电子控制自动变速器 23 档换档阀结构原理图。 图 10-24 23 档换档阀 23 档换档阀控制 23 档的升档或降档工作。23 换档阀是由 1 号电磁阀和来自手动控 制阀的主油路压力，以及主调压阀的油压控制的。当电子控制器（TCU）触动 1 号电磁阀 23 档换档阀上部的油压通过电磁阀泄油孔， 弹簧弹力使阀向上移动， 使阀保持在 2 档位置； 当没有触动电

36、磁阀时，油压使阀下移，打开直接档离合器供油孔，换入 3 档。 图 10-25 所示为北京切诺基越野车的电子控制自动变速器 34 档换档阀结构原理图。 图 10-25 34 档换档阀 34档换档阀是由2号电磁阀和来自手动控制阀的管路压力， 以及主油压调压阀控制的。 当电子控制器（TCU）触动 2 号电磁阀时，34 档换档阀上部的主油路压力通过电磁阀泄油 口泄出，弹簧弹力使阀向上移动，打开超速档离合器储能器的离合器供油孔，使油压作用在 离合器上。 3）节气门阀结构与原理 节气门阀用于产生节气门油压， 以便控制系统根据汽车节气门开度的大小改变主油路油 压和换档车速，使自动变速器的主油路油压和换档规律

37、满足汽车的实际要求。北京切诺基 越野车电子控制自动变速器的节气门阀采用的是机械式机构。 机械式节气门阀由滑阀、弹簧、挺杆、凸轮等组成，如图 10-26 所示。 图 10-26 机械式节气门阀 1-滑阀 2-调压弹簧 3-挺杆 4-凸轮 5-拉索 6-节气门摇臂 7-加速踏板 8-化 油器或节气门体 A-主油路油压进油口 B-节气门油压出油口 主油路压力从 A 口进入，经过滑阀开口处节流与减压后成为节气门油压。节气门阀出 油口 B 处的节气门压力油经孔道进入滑阀右端，对滑阀产生一个向左的推力。当节气门油 压随着滑阀开口的开启而增大，使滑阀右端的油压大于弹簧弹力时，滑阀左移，关小滑阀开 口，出油口

38、 B 处的节气门油压随之下降；当节气门油压随着滑阀的关小而降低，使滑阀右 端的油压小于左端弹簧弹力时，滑阀右移，开大滑阀开口，使出油口 B 处的节气门油压上 升。由此可知，经节气门阀调节后的节气门油压大小取决于调压弹簧的弹力。 机械式节气门阀的凸轮经过拉索与节气门摇臂连接。 当驾驶员踩下加速踏板使节气门开 大时，拉索拉动凸轮转动，推动挺杆右移，压缩调压弹簧，使调压弹簧的弹力增大，节气门 油压也因此而增大；相反，当节气门关小时，挺杆左移，调压弹簧的弹力减小，节气门油压 也随之降低。 北京切诺基越野车电子控制自动变速器的节气门阀如图 10-27 所示。 图 10-27 节气门阀 4）减振储能器 北

39、京切诺基越野车有 4 个减振储能器，用来缓冲离合器和制动器的工作冲击作用，使 这些元件在换档时接合更为柔和，使换档平稳，无冲击。 减振储能器由一个减振活塞和弹簧组成，如图 10-28 所示。 图 10-28 减振储能器 1-减振活塞 2-减振弹簧 A、B、C-至换档执行元件油路 D-节气门油压 通常在自动变速器中， 每个前进档都有一个相应的减振储能器， 它和该档的换档阀至换 档执行元件的油路相通。 当自动变速器换档时， 来自换档阀的主油路压力油在进入换档执行 元件液压缸的同时，也进入了减振储能器的减振活塞下部。在换档执行元件接合的初期，油 压迅速增大，使换档执行元件的活塞迅速克服其自由行程，让

40、换档执行元件开始接合。当油 压增大到一定程度时， 减振储能器活塞下方的油压大于活塞上方弹簧的弹力， 使减振活塞上 升，让油路中的部分液压油进入减振储能器，延长了换档执行元件液压缸的充油时间，使换 档执行元件液压缸中油压增大的速率比初期变得缓慢（图 10-29） ，换档执行元件的接合也 因此按先快后慢的过程进行，从而减小了换档冲击。 图 10-29 换档油压变化曲线 通常在减振活塞上方还作用着节气门压力油（又称减振储能器的背压） ，通过节气门油 压的变化，使减振储能器的工作得到一定的控制。在节气门开度较大时，它可以适当降低减 振储能器的减振能力，加快换档过程，防止在大动力转动时换档执行元件打滑，

41、以满足汽车 在各种行驶条件下对换档过程的不同要求。 图 10-30 所示为北京切诺基越野车自动变速器的减振储能器结构原理图。 图 10-30 减振储能器 第二节第二节 AW-4 型自动变速器电控装置的结构及原理型自动变速器电控装置的结构及原理 AW-4 型电子控制自动变速器采用电液式控制系统，这种控制系统由电子控制装置和阀 体两大部分组成。 电子控制系统是这种自动变速器控制系统的核心， 它利用各种先进的电子 手段对自动变速器以及发动机的工作进行检测， 并根据检测结果和相应的控制程序来操纵阀 板中各种控制阀的功能，以驱动离合器、制动器、锁止离合器等液力执行元件，从而实现对 自动变速器的全面控制。

42、目前，现代新型汽车基本上都采用这种电液式执行系统。与传统的 液力式控制系统相比， 这种控制系统不论是控制原理还是控制过程都有很大的不同， 其控制 内容也丰富的多。 所以了解这种电子控制系统的结构与工作原理， 对于正确检修新型汽车的 电子控制自动变速器是很有必要的。 电子控制装置由各种传感器、执行器、控制开关以及电脑等组成。电脑是整个控制系统 的控制中心，它根据安装在发动机、自动变速器及汽车上的各种传感器，测得发动机转速、 车速、节气门开度、自动变速器油温等一系列运转参数，并通过运算，根据各个控制开关送 来的操作指令和电脑内设定的控制程序， 向各个执行元件发出指令信号， 以操纵阀板中控制 阀的工

43、作，从而最终实现对自动变速器的控制（图 10-31） 。 图 10-31 电子控制装置的组成 1-输入轴转速传感器 2-车速传感器 3-液压油温度传感器 4-档位开关 5-发动机电 脑 6-发动机转速传感器 7-故障检测插座 8-节气门位置传感器 9-模式开关 10- 档位指示 11-执行器 一、节气门位置传感器一、节气门位置传感器 汽车发动机的节气门位置传感器是由驾驶员通过加速踏板来操纵的， 以便根据不同的行 驶条件控制发动机的运转，例如：上坡或加速时节气门开度要大，而下坡或等速行驶时节气 门开度要小。 这些不同的行驶条件对汽车自动变速器换档规律的要求往往有很大的不同。 电 子控制自动变速器

44、是利用安装在发动机节气门体上的节气门位置传感器来测得节气门的开 度， 作为电脑控制自动变速器档位变换的依据， 从而使自动变速器的换档规律在任何行驶条 件下都能满足汽车的实际使用要求。 节气门位置传感器有很多种类型， 装有自动变速器的汽车通常采用线性可变电阻型的节 气门位置传感器。 这种节气门位置传感器由一个线性电位计和一个怠速开关组成 （图 10-32） 。 图 10-32 节气门位置传感器 1-怠速开关滑动触点 2-线性电位计滑动触点 A-基准电压 B-节气门开度信号 C- 怠速信号 D-搭铁 节气门关闭时，怠速开关接通；节气门开启时，怠速开关断开。当节气门处于不同开度 时，电位计的电阻也不

45、同，这样，节气门开度的变化可以被转变为电阻或电压信号输送给电 脑。 电脑通过节气门位置传感器可以获得表示节气门由全闭到全开的所有开启角度连续变化 的模拟信号，以及节气门开度的变化速率，以作为其控制不同行驶条件下的主要依据之一。 二、车速传感器二、车速传感器 车速传感器安装在自动变速器输出轴附近（图 10-33） ，它是一种电磁感应式转速传感 器，用于检测自动变速器输出轴的速度。电脑根据车速传感器的信号计算出车速，作为其换 档控制的依据。 图 10-33 车速传感器 1-输出轴 2-停车锁止齿轮 3-车速传感器 车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成 （图 10-34a） ） 。 它固定在自动变

46、速器输出轴 附近的壳体上，靠近安装在输出轴上的停车锁止齿轮或感应转子。当输出轴转动时，停车锁 止齿轮或感应转子的凸齿不断地靠近或离开车速感应转子，使感应线圈内的磁通量发生变 化，从而产生交流感应电压（图 10-34） 。车速越高，输出轴的转速也越高，感应电压的脉 冲频率也越大，电脑可以根据感应脉冲频率的大小计算出车速。 图 10-34 车速传感器工作原理示意图 a)结构 b)感应电压曲线图 1-停车锁止齿轮 2-车速传感器 3-永久磁铁 4-感应线圈 5-电脑 三、输入轴转速传感器三、输入轴转速传感器 输入轴转速传感器的结构、 工作原理与车速传感器相同。 它安装在行星齿轮变速器的输 入轴或与输

47、入轴连接的离合器毂附近的壳体上（图 10-35） ，用于检测输入轴转速，并将信 号送入电脑，使电脑更精确地控制换档过程。此外，电脑还将信号和来自发动机控制系统的 发动机转速信号进行比较， 计算出变矩器的传动比， 使油路压力控制过程和锁止离合器的控 制过程得到进一步的优化，以改善换档感觉，提高汽车的行驶性能。 图 10-35 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 四、液压油温度传感器四、液压油温度传感器 液压油温度传感器安装在 AW-4 型自动变速器油底壳内的阀板上 （图 10-36） ， 用于检测 自动变速器液压油的温度， 以作为电子控制器进行换档控制、 油压控制和

48、锁止离合器控制的 依据。 图 10-36 液压油温度传感器 a)安装位置 b)电阻变化曲线 1-阀板 2-液压油温度传感器 液压油温度传感器内部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度电阻系数。温度越高， 电阻越低（图 10-36b） ） ，电脑根据电阻的变化测出自动变速器液压油的温度。 除了上述各种传感器之外，自动变速器的控制系统还将发动机控制系统中的一些信号， 例如发动机转速信号、发动机水温信号、大气压力信号、进气温度信号等，作为控制自动变 速器的参考信号。 五、档位控制开关五、档位控制开关 电子控制自动变速器除了可用操纵手柄进行换档控制外， 还可以通过操纵手柄或汽车仪 表板上的一些控制开关进行一些其它的控制。 不同型号的自动变速器的控制开关往往有不同 的名称，其作用也不完全相同。 档位控制开关位于自动变速器手动阀摇臂轴上（图 10-37）或操纵手柄下方，用于检测 操纵手柄的位置。 图 10-37 档位控制开关 1-手动阀摇臂 2-控制档位开关 它由几个触点组成，当操纵手柄位于不同位置时，相应的触点被接通。电脑根据被接通 的触点，测得操纵手柄的位置，从而按照不同的程序控制自动变速器的工作。 六、开关式电磁阀六、开关式电磁阀 电子控制自动变速器中电子控制装置的执行器是各种电磁阀。 早期生产的北京 切诺基 越野