宝来18T01M自动变速器结构原理及故障分析文档格式.docx
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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）
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，将来自油泵的油压直接分配给相应的换挡元件。
其中有2个电磁阀在换挡期间起作用，以保证换挡的平顺性；
1个电磁阀调节主油压；
4个电磁阀分别控制离合器和制动器。
此外，执行元件还包括换挡杆锁止电磁阀、起动锁和倒车灯继电器。
1.4.1电控单元及传感器
1）电子控制单元J217作用：
电子控制单元是自动变速器的大脑，它收到节气门电位计，变速器转速传感器，车速传感器等感知元件的信号，按模糊逻辑的方法计算升降挡时机，输出指令，驱动电磁阀等执行元件动作。
电控单元还有自诊断功能。
2）节气门电位计G69
（1）安装位置：
节气门电位计安装在节气门控制单元J338内，J338安装在进气总管上。
（2）信号作用：
打开节气门时，随着节气门轴的转动将改变G69电位计滑臂的位置，使G69信号电压从5V向0V变化。
G69信号送往发动机ECU，再由发动机ECU输出送往自动变速器ECU。
自动变速器ECU再根据此信号，计算发动机负荷变化后的换挡时刻，调整负荷变化后的自动变速器油压。
3）变速器转速传感器G38
变速器转速传感器G38安装在自动变速器的壳体上，插头
为白色。
由于与车速传感器G68黑色插头形状一样，所以切勿将G38与G68插头连接颠倒。
G38为磁感应式传感器，用于感知双排单、双级行星齿轮机构中的大太阳轮转速。
ECU根据此信号准确计算换挡时刻，并在换挡的短时间内，减小点火提前角来减小发动机转矩，以防止换挡时汽车闯车。
4）车速传感器G68
车速传感器G68安装在自动变速器壳体上，插头为黑色，
G68为磁感应式传感器，当主动齿轮上的靶轮旋转而感应出脉冲信号，ECU使用此信号计算换挡时刻，并控制琐止离合器的结合。
5）变速器油温传感器G93
变速器油温传感器G93安装在变速器油底壳内滑阀箱印制电路线束上。
G93是一个负温度系数热敏电阻，感知自动变速器油的温度，随着自动变速器油温的升高，其电阻值降低。
当油温上升到148摄式度时，自动变速器ECU强行结合琐止离合器，变矩器失去变矩作用，强行刚性传动促使油温降低。
如果变速器有故障，导致油温仍降不下来，ECU强行将变速器降低一挡行使。
6）发动机转速传感器G28
发动机转速传感器安装在发动机飞轮处，G28信号送往发动机控制单元，再由发动机控制单元送往变速器控制单元。
自动变速器ECU将发动机转速信号和车速信号进行对比，根据转速差，ECU识别出锁止离合器打滑情况。
如果转速差太大，既涡轮与泵轮间滑动过大，ECU就增大锁止离合器压力，使滑动相位减小，当转速传感器G38信号中断时，发动机转速传感器G28可作为G38的替代值。
7）强制降挡开关F8
强制降挡开关和节气门拉锁制成一体。
当加速踏板踏到行程95％，节气门接近全开时，F8触点闭合。
ECU收到此信号，立即令变速器降到相临低挡，促使发动机转速迅速升高，提高加速性能。
另外当发动机转速到较高时，ECU也根据此信号换入高档。
F8闭合后，空调装置将被切断8秒，以使发动机对车辆加速提供最大功率。
8）多功能开关F125
多功能开关F125安装在变速器壳体内，F125由变速杆拉索控制；
F125向ECU提供变速杆所处挡位，ECU以此信号得知驾驶员的挂挡意图，并控制起动机只能在P，N挡起动，控制变速杆位置指示板点亮及输出给巡航控制单元
9）制动灯开关F
制动灯开关F安装在制动踏板支架上。
控制单元通过此信号判断是否制动。
汽车发动后变速杆被锁止电磁阀N110锁止，只有踏下制动踏板，变速杆才能脱离P或N挡位挂入其他挡位。
1.4.2执行元件
1）电磁阀N88、N89、N90、N91、N92、N93、N94
电磁阀N88—N94安装在自动变速器的油底壳内的滑阀箱上，用大众专用工具3373拆卸。
如图8所示
图801M电控系统执行元件
（2）元件作用：
电磁阀N88、N89、N90、N92、N94是开关阀，开关阀的作用是可以打开或关闭某一油道，其中N88、N89、N90称为换档电磁阀，控制单元通过这三个阀，控制换档液压阀的动作而换入某个档位。
N92、N94称为换挡平顺阀，其作用是使换挡平顺。
电磁阀N91、N93是油压调节阀，调节阀可以调节油液的压力。
N91称为锁止离合器油压调节阀，控制单元通过N91来调节锁止离合器压力大小。
N93成为离合器和制动器油压调节阀，电控单元通过N93来调节离合器和制动器油压大小。
2）变速杆锁止电磁阀N110
变速杆锁止电磁阀N110安装在变速杆下面的换档操纵机构上。
N110是执行元件，电磁线圈一端与15号线相连，另一端由自动变速器ECU的29针控制接地。
打开点火开关，电磁阀N110通电吸合，将变速杆锁住，变速杆不可以从“P”或“N”档换到其他档位。
只有在踩下制动踏板，ECU收到制动灯开关信号，这时ECU切断电磁阀N110线圈接地电流，使其释放，变速杆才能换到其他档位。
3）空挡起动和倒车灯继电器J226
J226是一组合继电器，安装在中央继电器盒处，继电器外壳上标注号为150。
J226接收多功能开关F125的信号，防止变速杆挂在行驶档时起动发动机，同时挂上倒档可接通倒车灯。
1.501M自动变速箱内部机械控制系统
01M自动变速箱采用典型的拉维纳式行星齿轮机构中设置了四个离合器、二个制动器和两个单向离合器，共有八个换挡执行元件，即可使之成为一个具有四个前进挡和一个倒挡的四速行星齿轮变速器。
拉维纳式四速行星齿轮变速器的传动简图。
9
图9拉维纳式四速行星齿轮变速器动力传递路线
1输入轴；
2前太阳轮；
3后太阳轮；
4短行星齿轮；
5行星架；
6输出轴；
7齿圈；
8长行星齿轮；
C1前进离合器；
C2倒挡离合器；
C3前进强制离合器；
C4高挡离合器；
B12挡及4挡制动器；
B2低、倒挡制动器；
F1低挡单向离合器；
F2前进单向离合器
01M型自动变速器的机械结构部分主要由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。
其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成
手动阀位于“D”挡时，变速器的各挡传动路线如下。
1挡时，TCM通过控制电磁阀EV4使离合器K2分离，单向轮参加工作，行星齿轮架固定不动，动力传递由涡轮轴→离合器K1→小太阳齿轮→短行星齿轮→长行星齿轮→齿圈。
2挡时，电磁阀EV4使离合器K2分离，制动器B2由电磁阀EV2控制将大太阳齿轮制动。
动力传递由涡轮轴→离合器→小太阳齿轮→短行星齿轮→长行星齿轮→齿圈。
3挡时，离合器K1和K2接合，小太阳齿轮和大太阳齿轮被同时驱动，由于2个太阳齿轮的直径不同，行星齿轮组被固定，整个行星齿轮组就作为一个整体输出动力。
变速器处于机械3挡时，TCM控制电磁阀EV3使离合器K3接合，直接驱动行星齿轮架，手动阀控制离合器K1、K2接合，行星齿轮组被锁定，动力直接通过离合器K3进行传递。
4挡时，自动变速器控制模块控制电磁阀EV1和EV4，使离合器K1和K2分离，同时控制电磁阀EV2使制动器B2接合，这样动力通过离合器K3驱动行星齿轮架绕大太阳齿轮旋转，此时大太阳齿轮被固定，动力得以通过齿圈输出。
倒挡时，阀体手动阀供给离合器K2和制动器B1压力，离合器K2驱动大太阳齿轮，制动器B1制动行星齿轮架，动力传递经离合器K2→大太阳齿轮→长行星齿轮→齿圈。
2、宝来1.8T轿车01M自动变速箱常见故障及实例分析
案例1换挡冲击
1．现象：
车主讲述，该车在2档换3档时有冲击，并且需要加到3500转以上才能挂上三档
2故障分析：
怠速时，发动机转速最慢，油泵的力量也最弱。
如果主调压阀孔存在漏油，损失了必须的油泵容量，主油压便不足以推动主调压阀到其正常的平衡位置。
于是变矩器的供油通道受到部分的阻碍，虽然此时变矩器内已充满油，但没有足够的锁止释放油压将锁止离合器从其锁止位置完全释放，因此锁止离合器拖住了发动机的转动，有时虽然锁止离合器没有完全锁住变矩器前罩壳，但对发动机产生了足够大的阻力，使发动机熄火。
3故障检查与检修
①检查发动机转速发动机怠速一般为800转左右。
若怠速过低应按标准进行调整。
②检查节气门电位计的调整情况，若不符合标准，应予以从新调整。
进行道路实验。
如果有升档过迟现象，则说明换档冲击大的故障是升档过迟所致。
如果在升档之前出现发动机转速异常升高，导致在升档的瞬间有较大冲击则说明离合器和制动器打滑，应分解自动变速器，予以修理。
③检测主油路油压。
如果怠速时的主油路油压过高，则说明主油路调压阀或节气门控制单元有故障，可能是调压弹簧的预紧力过大或阀心卡滞所致；
如果怠速时主油路油压正常，但起步时有较大的冲击，则说明前进离合器或倒挡及高档离合器的进油单向阀阀球损坏或漏装。
对此应拆卸阀体，予以修理。
④检查电磁阀N92、N93、N94的线路以及这些油压电磁阀的工作是否正常、自动变速器的电子控制单元是否在换档的瞬间向油压电磁阀发出正确的信号。
如果线路有故障，应予以修复，如果电磁阀损坏，应更换电磁阀，如果自动变速器电控单元在换档时刻没有向这些阀发出信号，说明自动变速器控制单元有故障。
对此应更换自动变速器控制单元
案例2发动机转速与车速不附
1现象：
车主反应，踩下加速踏板，发动机转速升高，但车速提高缓慢。
2．检查：
用V.A.S5052连接到诊断座上，查询故障存储器，无故障码存储，于是进行路试，读取数据块，发现发动机转速达到3000转时，车速只有80KM/H，而在正常情况下转速达到3000转时，车速应该达到1000KM/H，根据此现象不难看出故障是由于变速器内部元件打滑所至。
遵循先易后难的顺序对打滑的原因进行查找，首先查看自动变速器的油位和油质，架起汽车发现油底壳有油迹，再仔细查看发现油底壳下方托盘发生严重变形，于是不难判断上面的油迹是由于托盘受到撞击后导致油底泄露，更换油底垫和油底壳，并且重新按要求添加ATF，再次试车故障排除。
3分析：
01M自动变速器对ATF的品质和油位均有很高的要求，此故障正是由于油位未满足要求所致。
油位过低会直接造成打滑现象，因为此时油压降低导致离合器压紧力不够，输出的动力下降。
4总结：
1）造成自动变速器打滑的故障原因主要有：
①自动变速器油位太低。
②自动变速器油位过高，运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡，形成油中“泡”，造成供油不足。
③离合器或制动器的摩擦片磨损过甚或烧焦。
④油泵磨损过甚或主油路出现泄漏，造成主油路油压过低。
⑤单向离合器打滑。
⑥离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。
2）自动变速器发生打滑的故障检查与排除
自动变速器打滑是常见的故障现象之一。
虽然自动变速器打滑往往拌有离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧毁等现象，但是如果简单的更换摩擦片而没有找到打滑的真正原因，则会使修后的自动变速器使用一段时间后又出现打滑现象，因此对于打滑的自动变速器不要急于拆卸分解，应该先做各种检查测试，以找到造成打滑的真正原因：
①对于出现打滑的自动变速器，应先检查自动变速器油的油面高度和品质。
若油面过高或过低，应先调整到正常后再做检查，若油面调整到正常后自动变速器不在打滑，不必拆卸自动变速器。
②检查自动变速器油的品质。
若自动变速器油呈棕黑色或有烧焦味，说明离合器或制动器片有烧焦应该拆修检查。
③进行车辆路试，进行车辆路试确定自动变速器是否打滑，并检查出现打滑的档位和打滑程度。
将换档操纵手柄拨入不同位置，使汽车行驶。
若自动变速器升至某一档位时发动机转速突然升高，但车速没有相应的提高，
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