宝来18T01M自动变速器结构原理及故障分析.docx

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宝来18T01M自动变速器结构原理及故障分析

宝来1.8T轿车用01M四档自动变速器结构原理及故障分析

摘要：

本文主要讲述了大众01M自动变速器，01Ｍ型自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，较为广泛地应用于捷达、宝来（Bora1.6、Bora1.8、Bora1.8T）及斯柯达等车型上；现将01M自动变速器的结构和工作原理以及检修和诊断进行了深入分析，最后凭借自己对01M变速器，阀体，匹配等的理解，对典型故障诊断进行了分析总结。

通过对本文的浏览，可以更深入的了解01M自动变速器并且可以对一些故障现象可以进行分析和判断。

关键词：

大众01M自动变速器.故障诊断，阀体，匹配

绪言

01M自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，它的前身是VW096，相对于原来的老款变速器，01M在原来的变速器的基础上进行了一系列的革新，如增加了变矩器的脉冲锁止控制功能，换挡控制上较多地应用了计算机控制技术。

目前在国内有德国大众公司生产，01M型自动变速器早已进入维修阶段。

01M型自动变速器主要应用在一汽大众捷达、宝来、高尔夫等轿车上，该变速器机械液压元件结构比较紧凑，大众宝来轿车01M型4挡自动变速器采用模糊逻辑控制理论，在换挡时自动变速器电子控制单元根据车速和发动机负荷等信号，适时合理地进行自动换挡，01M型自动变速器有4个前进挡和1个倒车挡，通过换挡手柄在不同的挡位选择区选择挡，可供选择的挡位有P、R、N、D、3、2、1挡，从而使发动机发挥出良好的动力性和经济性，同时又使整车具有良好的驾驶操作性。

1、01M自动变速器结构原理介绍及特点

1.1、01M自动变速箱特点

 01M型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高。

变速器的壳体为整体式。

主要包括以下的特点:

1）ECU根据负荷、速度等信号控制变矩器的锁止离合器,实现4个挡位的刚性传动2）采用拉维娜式行星齿轮机构；3）换挡模式采用模糊程序；4）滑阀箱体积小巧；5）电控系统具有自诊断功能；6）控制单元间采用CAN数据传输总线；7）变速驱动桥就是在自动变速器壳体内装有主减速器和差速器，动力经过两根半轴传递到两个前轮输出；

01M自动变速箱外观图1

变速箱标记的位置：

（如图2、图3）箭头1（变速箱代码）；箭头2（自动变速箱01M）。

1.201M自动变速箱液力变矩器

发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮与之一同旋转，泵轮内的液压油在离心力的作用下，由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮，再经导轮叶片内缘，形成循环的液流。

导轮的作用是改变涡轮上的输出扭矩。

由于从涡轮叶片下缘流向导轮的液压油仍有相当大的冲击力，只要将泵轮、涡轮和导轮的叶片设计成一定的形状和角度，就可以利用上述冲击力来提高涡轮的输出扭矩如图4所示。

1）变矩工况。

为便于说明，设发动机转速及负荷不变，即变矩器泵轮的转速nB及转矩MB为常数。

先讨论汽车起步工况，开始时涡轮转速nw为零，如图4a所示，工作液在泵轮叶片带动下，以一定的绝对速度沿图中箭头1的方向冲向涡轮叶片。

因涡轮静止不动，液流将沿着叶片流出涡轮并冲向导轮，液流方向如图中箭头2所示。

然后液流再从固定不动的导轮叶片沿箭头3方向流入泵轮。

图4液力变矩器工作原理图

A泵轮；B涡轮；C导轮；1由泵轮冲向涡轮的液压油方向；2由涡轮冲向导轮的液压油方向；

3由导轮流回泵轮的液压油方向；

当液体流过叶片时，受到叶片的作用力，其方向发生变化。

设泵轮、涡轮、导轮对液流的作用转矩分别为MB、MW、和MD。

根据液流受力平衡条件，则MW=MB+MD。

显然，此时涡轮转矩MW大于泵轮转矩MB，即液力变矩器起到了变矩的作用。

2）耦合工况。

当涡轮转速增大到某一数值，由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时由于液流流经导轮时方向不改变，故导轮转矩MD为零，于是涡轮转矩与泵轮相等，MW=MB

若涡轮转速n继续增大，液流绝对速度v的方向继续向左倾斜，此时导轮转矩方向变为与泵轮转矩方向相反，则涡轮转矩为前两者转矩之差，即Mw=MB-MD，即变矩器输出转矩反而不输入转矩小（注：

这里没有考虑导轮带单向离合器的情况，如果有单向离合器，则此时MD=0）。

当涡轮转速n增大到与泵轮转速nn相等时，工作液的循环流动停止，将不能传递动力.

宝来1.8T采用的是带锁止离合器的液力变矩器，锁止离合器位于液力变矩器涡轮的前端。

锁止离合器由锁止活塞、减震盘和涡轮传动板等零件组成。

锁止活塞和减震盘用花键连接，可前后移动。

减震盘和涡轮传动板通过减震弹簧连接，能衰减锁止离合器接合时的扭转振动。

涡轮传动板用铆钉固定在涡轮前端，变矩器壳体的前端面（或锁止活塞的前端面）粘有摩擦片。

1）锁止离合器的工作原理

锁止离合器的接合与分离是由电控单元通过锁止电磁阀进行控制的。

当车辆低速行驶时，速比i较小，液力变矩器处于变矩工况。

此时，电控单元控制锁止电磁阀断电，ATF经变速器输入轴中心油道进入锁止活塞前部，在油压的作用下，锁止活塞向后移动，锁止离合器分离，如图5所示。

图5锁止离合器工作原理示意图（分离状态）

1变矩器壳体2锁止活塞3涡轮4泵轮5导轮6变速器输入轴

车辆高速行驶时，速比i增大至一定值，液力变矩器转换为耦合工况。

此时，电控单元控制锁止电磁阀通电，液压控制系统中流向变矩器的ATF油改变方向，即由导轮轴套上油道流入变矩器内部，锁止活塞前侧的ATF经控制阀油道由泄油口排出，故锁止活塞前后侧油压不等，前侧油压低后侧油压高，锁止活塞在油压差的作用下向前移动，压靠在前盖上，如图6所示。

图6锁止离合器工作原理示意图（接合状态）

1变矩器壳体2锁止活塞3涡轮4泵轮5导轮6变速器输入轴

变矩器中的ATF不再作为传力介质，因此减小了变矩器的能量损失，提高了变矩器的传动效率。

1.301M自动变速箱液压控制系统

自动变速器的液压控制控制系统的工作介质是自动变速器油。

01M液压控制系统是有自动变速器油、油泵、阀体、管道和电磁阀等电控元件组成。

液压控制系统将油泵所产生的油压调节成稳定的主油压，关闭相应的油道来实现的自动变速器，之所以能自动的变速，主要是靠阀体上各阀门操纵自动变速器油的液压压力打开或并通过阀体上电磁阀的工作，以操纵换挡阀。

电磁阀由电脑根据车辆实际工况，从而控制作用在变矩器锁止离合器、离合器、及制动器上的液压，以控制变矩器和行星齿轮机构的工作。

液压控制系统由主供油路、控制信号、换档及其品质控制、执行元件、冷却润滑、锁止控制等几部分组成。

1．主供油路：

主供油路是整个液压控制系统的动力源。

它向液压控制系统提供足够的压力和流量的工作介质。

而且压力大小可以随发动负荷车速及档位等不同而相应变化。

它主要由油泵和调压阀组成。

1）油泵：

01M自动变速器的油泵装用内啮合齿轮泵。

它具有结构紧凑尺寸小、重量轻、自吸能力强、流量波动小和噪声底等优点。

内啮合齿轮泵主要由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵壳和泵盖等组成。

小齿轮为主动齿轮，内齿轮为被动齿轮，两者均为渐开线齿轮，月牙形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，使彼此不通。

发动机运转时，变矩器壳体后端的轴套带动小齿轮和内齿轮一起旋转，此时在吸油腔内由于小齿轮和内齿轮不断退出啮合，容积不断增大，以至形成局部真空，将液压油从进油口吸入，而后随着齿轮的旋转，齿间的液压油被带到压油腔。

在压油腔中，由于小齿轮和内齿轮不断进入啮合，容积又不断减小，这样就将液压油从出油口压出。

2）调压阀：

自动变速器的油泵由发动机直接驱动，因此油泵的泵油量和发动机转速是成正比的。

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低转速时也能满足自动变速器各部分的需要，并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，由于发动机最低转速和最高转速之间相差很大，因此当发动机高速运转时，油泵的泵油量将大大超过变速器各部分所需的油压，导致油压过高，增加发动机的负荷，并造成换挡冲击。

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压的要求。

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）主油路油压应能随发动机油门开度的增大而升高。

当油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扭距都较大，为了防止离合器，制动器等换档执行元件打滑，主油路油压要升高，反之，当油门开度较小时，自动变速器所传递的扭矩也较小，离合器和制动器不易打滑，主油路油压可以相应降低。

（2）汽车在高速档以较高车速行驶时，由于此时汽车传动系统在高转速，低扭矩状态下工作，因此可以相应的降低主油路的油压，以减少油泵的运转阻力，节省燃油。

（3）倒档时主油路的油压应比前进档时大，通常可达1—1.5MPa。

这是因为倒档在汽车使用中所占的时间少，为了减小自动变速器的尺寸，倒档离合器或倒档制动器在设计上采用较少的摩擦片，因此在工作时需要有较高的油压，以防止其结合时打滑。

2．控制信号：

控制信号是换档的依据。

它主要有三个参数。

变速杆的位置，节气门的开度，车速。

这三个参数是由手动阀以及节气门阀和速控阀俩转换的，其中手动阀和手动杆相连，它是手动换档的控制依据，而节气门阀和速控阀分别与节气门轴和变速器输出轴相连，他们是自动换档的控制依据。

3.换档及换档品质控制：

换档控制是由几个换档控制阀组成的。

他是自动换档操纵系统中的核心机构，实际上他是一个油路开关，可以根据控制信号的指令，实现油路的转换进而达到换档的目的。

而换档品质控制部分的作用是保证换档过程平顺，无冲击，防止产生大的动载荷，以免造成机件的损伤和换档过程中不舒服的感觉。

它是由在通向执行元件的油路中增加的蓄压器、缓冲阀、定时阀、压力调节阀、节流孔等组成。

换档及换档品质的控制主要是通过阀体来完成的，因为这些阀都安装在自动变速器阀体上。

如图7所示：

阀体图7

阀体中各伐的名称：

1N91锁止离合器控制阀9B2、K3供油阀

2变扭器压力调节阀10K1协调阀

3B2协调阀11B2供油泄油转换阀

4K1供油泄油转换阀12四挂一阀

5N89（B2供油控制阀）1388控制阀（K1）

6油压调节阀14N92控制阀（协调）

7主调压阀15K3协调阀

8减压阀16K3供油泄油转换阀

4.执行元件：

执行元件主要指离合器和制动器。

虽然执行元件是安装在齿轮变速装置中的，但它确实是液压控制系统的一部分。

液压控制系统最终要通过执行元件，才能实现齿轮变速机构的档位变换。

5.润滑冷却：

润滑冷却部分的主要作用是润滑液力转动装置和齿轮变速装置的所有元件以及冷却工作介质，保证正常工作温度。

它由次调压阀和润滑油路及冷却器和冷却油路组成。

6.锁止控制：

锁止控制的作用是在不同档位下达到一定车速时，使液力变矩器的泵轮和涡轮锁合，以提高变矩器的效率。

1.401M自动变速箱电子控制系统

电控系统分成三个部分传感器和输入信号;控制单元;执行元件和输出信号.01M型自动变速器的控制模块TCM通过监控液压控制单元、车速传感器、多功能开关、节气门位置传感器、发动机转速传感器、换挡锁止电磁阀、数据传输接线器、线路控制开关、制动灯开关、低速挡开关、起动机保持继电器、制动开关、强制降挡开关、ATF油温传感器及自动变速器挡位显示等信号，来准确地确定自动变速器的换挡时间与换挡品质。

当上述某一系统发生故障时，TCM将执行紧急运行模式（ERM）。

此时变速器所有其他电控功能将无法起作用，变速器只能处于液力3挡接合状态，不过R挡、1挡依然可以使用。

另外，当自动变速器处于紧急运行模式时不能检查油位。

在变速器的执行元件中有7个电磁阀，它们受TCM控制，将来自油