电控自动变速器液压控制系统故障的诊断.ppt

项目五 电控自动变速器故障的诊断,活动2 电控自动变速器 液压控制系统故障的诊断,电控自动变速器中的液压系统，不仅用来控制和操纵变速器换档机构，同时还向液力变矩器提供工作液、控制变矩器的锁止离合器以及向变速器的运动机件提供润滑油。,3,1、液压控制系统的组成,自动变速器的液压操纵系统一般都由供油装置、换档执行机构和换档控制机构三大部分组成。,自动变速器液压操纵系统原理简图,4,（1）供油装置 供油装置的功用一方面是向液压操纵系统的控制机构和执行机构提供压力油，另方面是向液力变矩器供应工作油液，同时还向变速器的齿轮传动机构提供润滑油。 供油装置主要包括： 油泵、油液集滤器、油液 细滤器和油液散热器等。,自动变速器液压操纵系统原理简图,5,（2）换档执行机构 换档执行机构即包括换档离合器和制动器的操纵油缸和活塞等，液力机械变速器的换档过程，就是换档控制机构根据汽车行驶条件的变化，将相应的换档离合器和制动器的油缸充油建立油压使之接 合，或排油卸除油压使 之分离，从而改变行星 齿轮机构的运动关系和 传动比，即得到变速器 不同的档位。,自动变速器液压操纵系统原理简图,6,（3）换档控制机构 换档控制机构的功用是将选档信号、发动机负荷(即节气门开度)信号和汽车行驶速度信号转变成液压控制信号(或电信号)，并通过这些信号来控制换档机构，从而实现档位变换。 换档控制机构组成： 换档信号装置，产生发 动机负荷和车速信号。 主油路压力调节装置， 即主油路压力调节阀。 换档控制装置，包括换 档阀、手控制阀、强制低 档阀以及缓冲阀和限流阀。,自动变速器液压操纵系统原理简图,7,2、液压控制系统主要元件结构原理,1）液压油泵 油泵的作用是使液压油产生一定的压力和流量，供给液压操纵机构和液力变矩器所需的液压油，并保证行星齿轮机构等摩擦付的润滑。 自动变速器中使用的油泵型式有三种：内啮合渐开线齿轮油泵、摆线齿轮油泵和叶片泵。,液压油泵结构 1-泵体；2-从动齿轮；3-主动齿轮；4-泵盖；5-螺栓；6-油封环,8,（1）内啮合渐开线齿轮油泵 内啮合渐开线齿轮油泵主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和油封环等组成。 主、从动齿轮是一对不同心的内啮合齿轮付，泵体的内齿轮槽内有一月牙凸台，把主、从动齿轮不啮合的部分隔开，形成低压和高压两个工作腔，分别与泵体上的进油口和出油口相通。主动齿轮通过内圈上的两个凸键与液力变矩器中泵轮相啮合，随发动机转动而供油。泵盖的伸出轴端花键与液力变矩器中导轮相啮合，是固定不动的。,液压油泵结构 1-泵体；2-从动齿轮；3-主动齿轮；4-泵盖；5-螺栓；6-油封环,9,内啮合渐开线齿轮油泵工作原理： 油泵工作中，油泵的主动齿轮带动从动齿轮转动，在齿轮脱离啮合(吸油腔)的一端容积不断变大，产生吸力，把液压油从油盘经滤油网吸进油泵。在齿轮进入啮合(出油腔)的一端容积不断减少，油压升高，油液被压出油泵。油泵不停地转动，就形成有一定压力以及流量的液压油供给液压系统。,内啮合渐开线齿轮油泵原理简图,10,（2）叶片式变量泵 叶片泵在带有滑动叶片的转子外侧设置定子，定子用小轴支掌在泵的壳体上，以便改变定子相对转子的偏心量，弹簧的作用是将定子压向增大偏心量的方向。 油泵输出油压经反馈油道作用于定子外侧，给定子一个压向弹簧方向的力，随着油压升高，定子压缩弹簧，改变偏心量，因而能自动地调整泵的流量。,叶片式变量泵原理简图,11,2）主调压阀 主调压阀亦称第一调压阀，其作用是根据汽车速度和发动机负荷，将油泵输出油压调节至规定值，形成稳定的工作液压，保证各执行机构在稳定液压下平稳工作。 主调压阀利用弹簧和滑阀的配合，使主油路的油压PH稳定并控制在一定范围内。滑阀多采用阶梯式，可用来接受不同压力的多路油压，使主油路油压调节得更灵敏、及时、合理。,主调压阀工作原理示意图,12,主调压阀调压原理： 因滑阀的B面大于A面，在油泵的油压作用下产生下压力F1，F2为弹簧力。因此，当F1F2时，出出油口打开，一部分油液流回油箱，主油路的油压PH不再继续升高，保证了油压的稳定。 若在滑阀的上下两端通过手 控制阀分别施加两个独立的外 来油压，当外压力暂时升高或 降低时，可用来调节主油路油 压PH的高低，以满足不同工况 的需要。,主调压阀工作原理示意图,13,3）手控制阀 手控制阀通过连接装置与驾驶室内的选档杆相连，驾驶员操纵选档手柄可带动手控制阀移动，改变控制系统的油路和油压（换档阀和主油路）或直接将油压送入执行机构（如R档制动器），实现P、D、R、N、2、L等档位的油路转换。手控制阀的进油口与主调压阀相通，出油口在不同的档位分别与各液压元件、阀等相通。,手控制阀结构和原理简图,14,4）换档阀 换档阀的作用是在车速信号油压PV和发动机负荷信号油压（即节气门位置信号）PZ的共同控制下，自动产生位移，实现离合器和制动器等执行元件的充油或排油，即实现换档。 换档阀采用三柱式滑阀。滑阀左端为节气门位置信号油压PZ和附加弹簧力F；右端为车速信号油压PV。节气门位置信号油压PZ和车速信号油压PV共同控制滑阀位移的方向，这是滑阀双向位移控制的规律。,换档阀结构和原理简图,15,5）强制低档阀 强制低档阀也是一个油路转换阀，其作用是改变换档阀的控制油压（节气门信号油压PZ），快速换入低速档，及时增大牵引力，在短时间内能起到强烈加速作用，改善使用性能。 一般在两种情况下，驾驶员会将加速踏板踩到底，一是在较高车速时要超车；另一是在较低车速时需要很大的驱动力。 强制低档阀的控制方式有两种，一为机械式，二为电气开关式。两者都是利用加速踏板控制一条系统油路PH，对换档阀的节气门信号油压PZ端再施加附加油路，强制使换档阀移动，快速换入低速档。,16,6）其他液压元件简介 在液压操纵系统中，通常还使用一些改善换档品质的液压元件。 这部分液压元件的主要功能是改善换档时动作平顺性，调节油压并能实现先后顺序动作等。 如：中间随动阀、低压随动阀、顺序动作阀和储能器等。,17,3、液压控制换档过程 （1）空档（N档）。 选档手柄在N档位置时，手控制阀切断主调压阀与换档阀之间的油路，所以控制油路中没有油压。各前进档离合器和制动器油缸中的油液均与排油口相通，通往R档制动器的油路也切断。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,18,（2）前进档（D档）。 选档手柄在D档位置时， 汽车起步前，因节气门部分开启，在换档阀的左端已形成了节气门信号油压PZ和弹簧力F；由于车速信号油压PV还没有建立，换档阀处于右端位置。使控制油路中的离合器C排油分离，低档制动器B充油而制动，挂入低速档。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,19,汽车起步但车速不高，车速信号油压PV低，节气门信号油压PZ高，则PZ+FPV，换档阀仍维持在低速档位置。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,20,当车速进一步提高时，车速信号油压PV增大，若节气门位置保持不变，当PVPZ+F时，换档阀左移。低档制动器B油缸排油，主油路与直接档离合器C接通使其充油，升入高速档。 在行驶中，若行驶阻力增大使发动机负荷增大或车速降低，即PV PZ+F时，换档阀再次右移，又自动降至低速档。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,21, 当需要强力加速或克服较大行驶阻力时，可采用强制降入低速档的方法。将加速踏板迅速踩到底，强制低档阀打开，主油路油压PH附加到换档阀的PZ端，使PZ+F+PHPV，可在极短时间内，强制降至低档，增加牵引力。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,22,由于牵引力的加大，车速再度提高，车速信号油压PV升高，这时可放松一些加速踏板，取消换档阀的PZ端的附加油压，当PV PZ+F时，又自动升入高速档。 自动变速器都具有这功能，驾驶中应充分利用。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,23,（3）低档（L档）。 L档为低速档的锁止档。当手控制阀处于L档位时，通过单向阀直接接通了主油路通往换档阀PZ端的油路，这时PZ+F+PLPV，使换档阀始终处于右端，被锁止在低速档，失去了升档的能力。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,24,（4）倒档（R）。 选档手柄在R档位置时，主油路油压PH直接经手控制阀进入倒档制动器油缸，不经过换档阀。了解此控制油路很有必要，对诊断倒档故障很有好处。,自动变速器的液压操纵系统原理简图,25,4、ECT 液压控制系统故障诊断,1）失速试验 （1）试验目的 通过检测D档或R档位置时发动机的最高转速，检查发动机输出功率的大小，液力变矩器性能的好坏(主要是导轮单向离合器)，变速器的离合器和制动器是否打滑。,26,（2）试验方法 在5080油温下完成本试验； 用三角木块塞住四个车轮； 用手制动器锁住汽车； 左脚踩下脚制动器将车轮制动； 起动发动机； 选档杆置于D档位，猛踩一脚加速踏板，使节气门全开，读出此时发动机转速值，该转速叫失速转速，一般为2000rmin左右。 置选档杆于R档位完成相同的试验。,失速试验 注意：每次测试持续时间不超过5s，连续测试不超过3次。,27,（3）性能评定 若D档和R档的转速相同，均低于规定值，说明发动机动力性不好；或者变矩器导轮的单向离合器失效。 若D档和R档的转速都超过规定值，油泵油压过低、油量不足或主油路压力低等原因，造成离合器和制动器打滑。 在D档位或R档位时高于规定值，说明该档位参与工作的离合器或制动器打滑，可能是离合器或制动器摩擦片磨损或控制油压过低故障。,28,2）时滞试验 （1）试验目的 换档时滞试验是在发动机怠速运转时进行换档，观察从选档杆拨入档位至执行元件（离合器和制动器）动作的时间过程。 时滞试验是进一步检查离合器和制动器磨损情况和控制油压是否正常。它是利用升档和降档时的时间差来分析故障，是对失速试验结果的进一步验证。,29,（2）试验方法 在5080油温下完成本试验； 将选档杆置于N档位，用手制动器锁住汽车； 起动发动机，以怠速运转； 将选档杆从N档位换入D档位，用秒表测定从换档到执行元件有振动感之间的时间，一般应小于1.2s。测定3次以上，取其平均值； 将选档杆从N档位换入R档位，完成同样的试验，时间间隔一般应小于1.5s。,时滞试验 注意：重复试验间隔时间应不少于1min，以便使离合器和制动器恢复至全开状态。,30,（3）性能评定 若换档时滞时间过长，则为多片式离合器主、从动片间隙或带式制动器带、鼓之间隙过大(磨损严重)或控制油压过低。 若换档时滞时间过短，则为多片式离合器主、从动片间隙或带式制动器带、鼓之间隙调整不当或控制油压过高。,31,3）油压试验 （1）试验目的 油压试验用以检测液压操纵系统中各个阀是否受到适当的油压作用。一般自动变速器各档位都有油压测试孔，所测档位的油压都有规定数值。 油压试验内容有：主油路油压、各档位工作油压，分别在壳体上各测压孔测得。,32,（2）试验方法 在5080油温下完成本试验； 用三角木块塞住四个车轮； 用手制动器锁住汽车； 左脚踩下脚制动器将车轮制动； 起动发动机； 分别测出D档位和R档位的怠速 时和失速时的油压数值，将测试 结果与标准压力对比分析。,油压试验,33,（3）性能评定 若D档位和R档位的油压都过高或过低，多为主油路调压阀工作不良。 若只有D档位或R档位油压过低，则多为参与该档位工作的执行元件（离合器或制动器）以及油路有泄漏。,34,4）道路试验 （1）试验目的 道路试验是进一步检测自动变速器的换档时机、换档的平顺性、换档冲击、振动、噪声以及离合器或制动器等执行元件是否打滑等方面，有助于故障原因的确定。,35,（2）试验内容 路试必须在ATF达到正常工作温度（5080）时进行，自动变速器在D档位路试时，要求试验PWR（动力）和NORM（正常）两种行驶模式。 道路试验内容主要有：检查换档车速、换档质量、换档执行元件是否打滑、锁止离合器是否工作以及检查发动机制动效果。,PWR和NORM行驶试验,36,（3）试验方法和性能评定 升档检查。 挂入“D”档位，踩下加速踏板，使节气门开度保持在50左右，让汽车起步加速，升档时发动机会有瞬时的转速下降，同时车身有轻微的振动感。 正常情况下，应能顺利逐档升高。若不能升入高档，说明换档控制阀类或换档执行元件（如离合器、制动器）有故障。 升档车速检查。 挂入“D”档位，踩下加速踏板，使节气门开度保持在某一固定位置，让汽车起步加速。当感觉到升档时，记下升档车速。 若升档车速太低一般是控制系统的故障，升档车速太高则可能是控制系统或换档执行元件故障。,37,换档质量的检查。 自动变速器只能有不太明显的换档冲击。 若换档冲击太大，说明控制系统或执行元件有故障，其原因可能是主油压过高、单向阀、蓄压器失效或换档执行元件打滑，应做进一步的检查。 锁止离合器工作状态的检查。 试验中，让加速至超速档，以高于80km/h的车速行驶，并让节气门开度保持在低于50的位置，使变矩器进入锁止状态。 快速将加速踏板踩下至2/3开度，同时检查发动机转速的变化。若发动机转速没有太大变化，说明锁止离合器处于接合状态；反之，说明锁止离合器没有接合。锁止离合器没有锁止的原因通常是锁止控制系统有故障，如锁止油压太低等。,38,发动机制动作用的检查。 将换档手柄拨至前进低档（2档、L档）。 在汽车以2档或L档行驶时，突然放松加速踏板，检查车速是否可以突然降下来。 若松开加速踏板后车速立即随之下降，则说明有发动机制动作用；否则，说明控制系统或前进档强制离合器有故障。,