宝来01M自动变速器结构与故障诊断.docx

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宝来01M自动变速器结构与故障诊断

宝来01M自动变速器结构与故障诊断

摘要

01M自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，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。

关键词：

01M自动变速器、控制系统、故障

前言

本论文介绍了汽车底盘的一些基础知识以及分析了01M自动变速器的机构，并且对其中的一些可能存在的故障进行了分析。

本论文文主要讲述了大众宝来01M自动变速器，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，让自己掌握到01M自动变速器的有关知识，把自己学过的知识运用到分析实际上去。

通过对本论文的浏览，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。

近年来，搭配了自动变速器的汽车越来越受到爱车一族的欢迎，但是，自动变速器工艺结构复杂，制造成本高，维护费用贵。

所以，学习有关自动变速器的知识对车族来说是一件很重要的事情。

在本论文中，通过对宝来01M自动变速器的结构与故障诊断分析，使我将所学的理论知识得到了进一步的深化；同时，培养了我理论联系实际，综合运用各门知识进行实践从而达到预期目标。

1、汽车底盘以及变速器的概述

1.1底盘概述【1】

底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。

它是由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统组成。

ABS+EBD、TCS/ASR/TRC，各种高科技安全系统的应用给驾驶确实带来很多安全，但这些就够了吗？

业内专家向记者透露，主动安全性的好坏决定了汽车事故概率的多少，而被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度，就好似电脑里的CPU，一定要基于主板。

【2】

底盘就是汽车的“主板”，所以他认为底盘比发动机还重要，影响安全。

常常听有人抱怨某车“发飘”、“转向的时候速度不敢过快，担心侧翻”、“路况稍一不好，就感觉颠簸”等等，皆是底盘的问题。

可以说，好的底盘首先要稳定

其中，变速器是底盘的一个重要组成部分，它的好坏会影响到整车驾驶功能。

1.2自动变速器概述【3】

1.自动变速器的发展及其优越性

自动变速器是汽车上一个高科技的机电一体化产品。

随着电子技术、计算机技术、液压控制技术的综合发展，汽车自动变速器的控制技术也由全液压式（AT）发展到电控式（ECT）。

新型的电控式自动变速器已应用智能计算机和脉宽调制式压力阀，大大地改善了自动变速器的性能。

而且，在引擎控制计算机和自动变速器控制计算机之间进行通讯和联合控制，使整车的控制性能大为提高。

与此同时，自动变速器在内燃机车、工程机械、船舶等方面也得到了广泛地应用。

它的优越性主要体现在以下几个方面：

（1）.操作简单、省力，提高了运行安全性和乘坐地平稳性

（2）.延长了机件寿命

（3）.提高了汽车的动力性

2.自动变速器的组成

自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。

常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。

2、01M自动变速器结构原理介绍及特点【4】

2.1、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

2.201M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。

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。

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2所示。

图2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

2.301M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3所示：

阀体图3

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。

2.401M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