奥迪01v自动变速器的诊断与维修汇总.docx

1、奥迪01v自动变速器的诊断与维修汇总第一章 概 述1.1 自动变速器的发展随着国内汽车保有量持续快速增长，公路交通所消耗的石油资源占全国石油消耗总量的份额不断攀升。提供给用户低油耗并具备良好动力性能的汽车产品成为目前汽车企业追求的主要目标之一。对汽车的动力性和燃料经济性影响最大的是发动机的运行特性以及传动系统的速比和效率。目前，汽车市场上装备性能更佳、功能更多的自动变速器(AT)轿车迅速增加。为解决AT油耗高、动力性能低的问题，汽车厂商为AT设计可供选择的多种使用模式，使其智能化适应不同驾驶需要。在经挤模式下，电控单元控制变速器的执行机构在发动机转速较低时即按设定的规律曲线完成换档，以减少功率

2、输出达到降低油耗的目的。在运动模式下，其设计的换档规律曲线是控制变速器在发动机转速较高时换档，获取发动机最多的功率，达到提高整车动力性能的目的。在变扭器锁止离合器的控制上，尽量采取合理的工况锁止条件方式选择，以优化设计达到提高传动效率的目的(目前正在开发一种浸油离合器来替代液体变扭器式的AT，避免油介质在动能传递中能量的损失)。但上述智能化设计，还是不能最终解决AT油耗高传动效率低的问题。因为，无论采用哪种模式，都会对发动机功率或油耗作出选择取舍。尽管普通手动齿轮变速器(MT)，存在许多不足，但因其结构简单、效率高、功率大的优点，现在仍大量使用。为解决上述矛盾，在动力性和经济性上超过MT的汽车

3、变速器是CVT (Continuouly Variable Transmission)无级变速技术。汽车变速器是汽车的主要装置之一，汽车行驶速度随工况、负荷的反复变化而不断变化，因此需要汽车变速器传动比的适应范围尽量宽。只有选择无级变速才能满足，因为无级变速可实现传动比的连续变化，使汽车行驶条件与发动机负载实现最佳匹配，充分发挥发动机的潜力，使发动机具有理想的动力性能，提高汽车的经济性，降低排放污染及噪音。从现代汽车变速器的市场状况和发展来看，全世界的各大厂商都对提高AT的性能及研制无级变速器(CVT)表现积极，汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变

4、速器(MT)、电控液力自动变速器(ECT)、金属带(链)式无级变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)、双离合器变速器(DCT)及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器(IVT)等数种，并具有各自优势，但其中金属带式无级变速器前景看好。ECT变扭器中的自动变速器油(ATF)在高速运动中，由于油液分子间的内摩擦和油液分子与各工作轮叶片表面间的摩擦所消耗的部分能量及泵轮、涡轮窄隙处油液剪切等原因会产生油液温度升高造成功率损失，存在传动效率低油耗较大的不足，另外还存在结构复杂、成本高及维修难度大等较明显缺点。欧洲格特拉克(GETRAG)变速箱公司开发的电控机械自动变速器(AMT)则克服了AT效率低等缺

5、点，与AT相比，具有更大的发展优势。可是，AMT依旧需要复杂的电控系统来控制。自动变速器(AT)在北美市场，无级变速器（CVT）在日本市场，手动变速器（MT）在欧洲市场各自占有着主导地位。几年前开始出现的双离合器自动变速器（DCT）将在一定程度上改变现有的市场格局。未来几年，在全球的轻型车变速器市场AT、CVT、和DCT将展开激烈的竞争。一些专家们认为，ATM继承了齿轮传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点，有手动和自动两种模式，有较强的可靠性和适应性，具有比AT更大的发展优势。目前，ATM仍处于高增长期，并且其技术（齿轮传动技术+自动控制技术）将不知限于应用于汽车变速器，其他讲究效率

6、且需要自动变速的运输机械均有可能应用。国内的齿轮传动部件制造技术比较成熟，而且ATM的开发和生产投资远比AT低，十分符合我国的国情。对于DCT，其燃效、响应特性以及启动性能优秀而且可在柴油机上使用，与有级自动变速器相比，DCT可以实现动力不间断输出，在加速性能方面也要胜过自动变速器一筹，适用车辆范围更广。目前，DCT以手自一体式6速变速器为主，7速变速器已经出现，成本比单离合器的ATM略高，但仍然比4速AT低，可应用于中高价位车型。 对于传统AT，近几年，工程师改进了传统的自动变速器行星齿轮组的配置，增加了变速级数，优化了变矩器锁定方式，使自动变速器档位增加，减少了变速器内部部件数量，减轻了整

7、体重量，降低了整车油耗。例如，2007款君越采用4T45E自动变速器（4速），2008款君越采用了6T40E自动变速器（6速），6T40E自动变速器的内部结构大为简化，质量减轻了4kg，其90km/h等速油耗由6L降为5.6L，0100km/h加速时间由10.9s降为10.5s，采用新一代终身免维护的环保型变速器油，与原U151E自动变速器相比，前进挡由5个增加至6个，内部换挡执行元件由9个减为6个，外部尺寸也大为减少。最近，工程师正在开发用浸油离合器代替液力变矩器的自动变速器。以前的“从结构角度来看，增加档位，AT的结构必然复杂，从4档增加至5档时，变速器的行星排数必须由双排增至3排，使制造

8、成本增加，降低了性能价格比”的观点不在成立。基于手动变速器的ATM和DCT，要设置几个档位，就需要设置相应的啮合齿轮。6速DCT和本田5速平行轴式自动变速器虽然有档位共用齿轮，在一定程度上减小了变速器的尺寸和重量，但在体积和重量上与新式6速AT相比没有优势可言。日产公司的研究表明，通常变速器档位数大于6或最小速比低于0.7时，对燃油经济性提高影响很小。最大速比大于4时，对加速性能的提高作用已吧不明显。综上所述，采用新式行星齿轮机构的6速AT充分利用了行星齿轮机构的变速灵活性，采用先进的控制技术，档位分布和速比范围合理，具有体积小、重量轻、操纵简便、乘坐舒适的有点，其结构较以往的4速AT、5速A

9、T有所简化，维修难度有所减少，这使其占有一定优势。1.2 自动变速器的技术现状1.小型轻量化汽车质量降低1%，油耗可降低0.7%。使用铝、镁合金等新材料，对变速器主要部件齿轮和轴类零件进行优化设计，都可以减少自动变速器的质量。 2.多档化为了提高汽车的动力性，经济性和驾驶平稳性，要求变速器增加速比范围，减少速比间隔。头档速比大，汽车起步性能好。最高档速比小，高速行驶时油耗低。速比间隔小，换档响应快，冲击小，假使平稳。最初的自动变速器（AT）主要是2档AT，在20世纪70年代，3档AT成为主流，在20世纪80年代，4档AT逐步占了上风，在20世纪90年代，5档AT日渐成为新宠，21世纪初6速AT

10、开始出现，以后7速AT、8速AT、9速AT将会出现。3.低噪声化在汽车的诸多噪声中，传动系的噪声仅次于发动机和排气系统的噪声。齿轮噪声是变速器的主要噪声，几十年来，人们对如何降低齿轮的噪声进行了大量的研究工作，取得了明显的成效。1.3 不同类型变速器的分类及特点1.手动变速器（MT）手动变速器（MT）英文全称为Manual Transmission，其优势是成本低，传动效率高，可靠性高，它具有结构简单、自重较轻、制造容易、价格低廉以及维修保养简单的优点。手动变速器是通过手动操纵切换变速器中的啮合齿轮，从而改变变速器传动比的。它采用人力换挡，对驾驶人员的操作能力要求较高，如不能把握换挡时机，会影

11、响汽车行驶性能，增加油耗。在交通繁忙路段行驶时，频繁的换挡操作分散了驾驶员的注意力，使驾驶员容易紧张、疲劳，同时增加不安全因素。每次换挡都要切断动力，使传动系统产生冲击，影响传动系统部件寿命，同时影响乘坐舒适性。装用MT的车辆，燃油经济性和加速性受驾驶操作和系统匹配影响较大。MT广泛应用于各档次汽车上，由于其换挡顿挫感比较明显，在高档商务用车上逐渐采用相对舒适的自动变速器。2.自动变速器（1）液力式自动变速器。这种变速器由液力变矩器、行星齿轮、液力操纵系统和电子控制系统组成，通过液力传递和行星齿轮组合的方式来达到变速变矩。自动变速器（AT）在结构和使用上与手动变速器（MT）有着很大的不同，液力

12、式自动变速器能够自动换挡，降低了车辆行驶的难度。近年来，通过与发动机的匹配优化、控制锁止离合器提前接合、增加档位等措施，使自动变速器的效率接近手动变速器，加之采用先进的换挡控制技术，在某些条件下，装用自动变速器车辆的油耗甚至比手动变速器还低。正因为如此，自动变速器在乘用车及商用车上都得到了广泛的应用。在我国，自动变速器的装车率也越来越高，对于一些中、高档轿车，自动变速器已经成为标准配置。目前国内车辆使用的自动变速器广泛采用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合起来的传统的自动变速器技术。行星齿轮式自动变速器已完成了由全液控向电液混合控制的转变，重叠换挡等精确控制技术和新型行星齿轮机构的开

13、发，使自动变速器正向着多党位、少元件、大扭矩、轻量化的方向发展。（2）无级变速器（CVT）。CVT的速比可以连续变化，CVT能够不间断的输出动力，没有像有级变速器在档位切换时的冲击振动。CVT由两组变速轮盘和一条传动带组成，采用传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递。当带轮槽宽变化时，相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径，进而改变传动比。传动带一般有橡胶带、金属带和金属链等。目前，东风日产天籁、奇瑞旗云等轿车都装有CVT。（3）机械式自动变速器（ATM）。机械式自动变速器的英文全称为Automated Mechanical Transmission。在有些资料中AMT的英文全称为Automa

14、ted Manual Transmissions，翻译为自动化手动变速器，它通过电子控制的电动液压装置实现换挡全过程的自动化。ATM在美国和欧洲已实现了商品化，中国最早使用ATM的汽车是奇瑞QQ。（4）双离合器自动变速器（DCT）。目前，DCT已经配备于德国奥迪、大众和西班牙西特汽车上。采用双离合器的最大好处是可以实现动力的不间断输出。目前量产汽车采用的是使用湿式离合器DCT，一些公司正在开发干式离合器，其燃油效率与采用湿式离合器的自动变速器相比提高15%，但使用车型仅限于B级车和小型C级车。DCT之所以能提高燃效和性能，一个重要原因就是取消了启动装置中的变矩器。在DCT中，湿式离合器用于变速

15、和起步。尽管没有使用变矩器这样的増扭装置，但可以改变1挡的齿轮比等，以保证车辆顺利起步。第二章 奥迪01v自动变速器的结构及原理2.1 奥迪01v自动变速器的结构如图2-1所示，为01v型带有5个液压控制的前进挡，当接上短接耦合器时，通过变矩器滑差转换，这些前进挡就变成机械控制挡。齿轮机构为拉维那式行星齿轮变速器。图2-1 奥迪01v自动变速器的构造变矩器装有一个短接耦合器，短接耦合器按负载及速度来接合，使3挡、4挡和5挡处于刚性工作状态（即不打滑）。液压控制：由于两种变速器的不同而有所区别。带E17液压控制的变速器的输入转速传感器（感应传感器）固定在滑阀箱下部。带E18/2液压控制的变速器，

16、其输入转速传感器（霍尔传感器）固定在滑阀箱后部。电子控制：由自动变速器控制器（J217）从传感器及附加信号接收信号后，经过内部换挡时刻的对比与计算，向执行元件和附加信号发出执行信号来进行自动控制。本变速器有装在前驱动和四轮驱动的两种形式，其技术参数见表2-1和表2-2所示。表2-1自动变速器技术参数 （前驱动）自动变速器型号0.1VA0.1VF0.1VE0.1VJ变速器代码DPSEBVEBZEKC变速器制造从-到07.9710.9910.9910.99变矩器代码F31K28F31K28匹配型号Audi A62000 China GHSAudi A62000 China GHSAudi A620

17、00 China GHSAudi A62000 China匹配发动机2.8L 5V-132kw2.4L 5V-121kw2.8L 5V-140kw2.8L 5V-140kw1挡3.6653.6653.6653.6652挡1.9991.9991.9991.9993挡1.4071.4071.4071.4074挡1.0001.0001.0001.0005挡0.7420.7420.7420.742倒车档4.0964.0964.0964.096中间传动 齿数 驱动轮29292929从动轮34353425传动比1.1721.2071.1721.207主传动 齿数 主驱动轮11111111盘形齿轮32303

18、034传动比2.9092.7272.7273.091CAN总线带CAN总线CAN总线CAN总线CAN总线电子油门不带电子油门带电子油门带电子油门带电子油门液压控制E17E18/2E18/2E18/2表2-2自动变速器技术参数 (四轮驱动)自动变速器型号0.1V.70.1V.1变速器 代码DPTECD 变速器 制造07.9710.99变矩器 代码F31F31匹配 型号Audi A62000 China GUSAudi A62000 China 匹配 发动机2.8L 5V-132kw2.8L 5V-140kw传动比 1挡3.6653.665传动比 2挡1.9991.999传动比 3挡1.4071.

19、407传动比 4挡1.0001.000传动比 5挡0.7420.742传动比 倒车挡4.0964.096中间传动-前驱齿数主动轮1919从动轮3434传动比1.1721.172主传动-前驱齿数主传动轮1111盘型齿轮3232传动比2.9092.909中间传动-后驱齿数主动轮4141从动轮3434传动比0.8290.829主传动-后驱齿数主传动轮99盘型齿轮3737传动比4.1114.111CAN总线带CAN-总线带CAN-总线电子油门不带电子油门带电子油门液压控制E17E18/22.2 奥迪01v自动变速器的工作原理奥迪车系配用了ZF公司的多款自动变速器。ZF公司的5HP-19型自动变速器（大

20、众公司的服务名称为01V）大量配备在奥迪A6、A4和帕萨特B5等车上。奥迪A8和2005款奥迪A6L配备了ZF公司的6HP-26型（大众公司的服务名称为09E）和6HP-19A型自动变速器（大众公司的服务名称为09L）。6HP-26与6HP-19A的机械结构、功能和控制基本相同，只是两者的传递扭矩不同。6HP-26的传递扭矩为650Nm，6HP-19A的传递扭矩为450Nm。6HP-19A型自动变速器的传递力矩稍低，使某些元件的布置略有不同。另外，早期生产的奥迪车还装用了ZF公司的4HP-18型自动变速器。本文将介绍在我国保有和维修量最的01V（5HP-19）型自动变速器的维修。图2-2 行星

21、齿轮机构与换挡执行元件的布置 表2-3 01v自动变速器的基本参数 表2-4 换挡执行元件的作用 01V型自动变速器是电控手/自一体5速自动变速器，变矩器锁止离合器可在3、4、5挡时结合。5HP-19型自动变速器又可分为前驱和四驱两种，型号分别为5HP-19FL和5HP-19FLA，其基本参数见表2-3。 5HP-19型自动变速器行星齿轮机构与换挡执行元件的布置如图2-2所示，动力传递路线示意图如图2-3所示。由图2-2、2-3可知，其行星齿轮机构由一个主行星齿轮组（拉维那式行星齿轮组）和一个次行星齿轮组（简单的单排单级行星齿轮机构）组合而成，其构件包括小中心齿轮、大中心齿轮、共用内齿圈、前行

22、星架后接太阳轮和后行星架（最终输出端）。换挡执行元件包括4个片式离合器A、B、E、F和3个片式制动器C、D、G和1个单向离合器，各换挡执行元件的作用见表2-4。不同挡位时，各换挡执行元件的状态见表2-5。图2-3 动力传递路线示意图表2-5 同档位时各换挡执行元件的状态2.2.1 1挡动力传递路线 1挡动力传递路线如图2-4所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器A工作，驱动大中心齿轮（后排太阳轮）；单向离合器Ff锁止，单向固定前行星架，则齿圈同向减速输出。 2次行星齿轮组：动力由齿圈输入；制动器G工作，固定后接中心齿轮（太阳轮），则后接行星架同向减

23、速输出。 在直接1挡，因单向离合器Ff锁止是动力传递不可缺少的条件，故没有发动机制动。图2-4 1挡动力传递路线2.2.2 2、1挡动力传递路线 2、1挡动力传递路线如图2-5所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器A工作，驱动大中心齿轮（后排太阳轮）；单向离合器Ff锁止，同时，制动器D工作，双向固定前行星架，则齿圈同向减速输出。 2次行星齿轮组：动力由齿圈输入；制动器G工作，固定后接中心齿轮（太阳轮），则后接行星架同向减速输出。 在2、1挡，制动器D工作，将行星架双向固定，故有发动机制动。图2-5 2、1挡动力传递路线2.2.3 2挡动力传递路线

24、2挡动力传递路线如图2-6所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器A工作，驱动大中心齿轮（后排太阳轮）；制动器C工作，固定小中心齿轮（前排太阳轮），则齿圈同向减速输出。 2次行星齿轮组：动力由齿圈输入；制动器G工作，固定中心齿轮（太阳轮），则后接行星架同向减速输出。 在直接2挡，因没有单向离合器参与动力传递，故有发动机制动。图2-6 2挡传递路线2.2.4 3挡动力传递路线 3挡动力传递路线如图2-7所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：3挡时，主行星齿轮组的状态与2挡相同。 2次行星齿轮组：动力由齿圈输入；离

25、合器F工作，将齿圈与后接太阳轮连接为一体，则整个行星齿轮机构为一体旋转，后接行星架的输出相对于齿圈的输入没有减速。 在直接3挡，因没有单向离合器参与动力传递，故有发动机制动。图2-7 3挡动力传递路线2.2.5 4挡动力传递路线 4挡动力传递路线如图2-8所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器A工作，驱动大中心齿轮（后排太阳轮）；同时，离合器E工作，驱动前行星架，因行星齿轮机构中有两个部件被同时驱动，则整个行星齿轮机构为一体旋转。 2次行星齿轮组：次行星齿轮组的状态与3挡时相同。 4挡时，主、次级行星齿轮组的传动比均为1：1，故为直接挡。在直接4挡

26、，因没有单向离合器参与动力传递，故有发动机制动。图2-8 4挡动力传递路线2.2.6 5挡动力传递路线 5挡动力传递路线如图2-9所示，为能表达清楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器E工作，驱动前行星架；制动器C工作，固定小中心齿轮（前排太阳轮），则齿圈同向增速输出。 2次行星齿轮组：次行星齿轮组的状态与3挡时相同。 5挡时，主行星齿轮组传动比小于1，次行星齿轮组传动比为1，故总体传动比小于1，为超速挡。在直接5挡，因没有单向离合器参与动力传递，故有发动机制动。 图2-9 5挡动力传递路线2.2.7 倒挡动力传递路线 倒挡动力传递路线如图2-10所示，为能表达清

27、楚，现将主、次行星齿轮组的状态分别说明如下： 1主行星齿轮组：离合器B工作，驱动小中心齿轮（前排太阳轮）；制动器D工作，固定前行星架，则齿圈反向减速输出。 2次行星齿轮组：动力由齿圈输入；制动器G工作，固定后接中心齿轮（太阳轮），则后接行星架同向减速输出。图2-10 倒挡动力传递路线第三章 奥迪01v自动变速器的故障诊断与排除方法3.1 奥迪01v自动变速器档位故障的诊断与排除方法一辆奥迪A6 18T乘用车，采用AWL发动机和01V型自动变速器。当将变速杆从N档(位)挂人D档起步时乘用车发冲，从P档挂人R档时正常。承修后试车，发现故障现象确如主所述。检查发动机及自动变速器的支架胶垫，正常。用金

28、德K81故障分析仪进行故障分析，检测到发动机控制部分有“P0102空气流量计G70”，对自动变速器控制部分进行检测，有“P1857负载信号”。尽管分析仪显示的故障内容非常笼统。但还是根据其显示的内容，并结合故障现象进行了认真的分析。分析认为，01V型变速器为手动自动一体的电控变速器，其ECU根据发动机的工况及乘用车的行驶状态来确定主油压和换点，而空气流量传感器的信号正是自动变速器的负载信号，这时如果空气流量传感器损坏，自动变速器ECU将会把其主油压升至最高，由此断定故障点不在变速器自身，而在空气流量传感器。用金德K81故障分析仪的数据流功能对空气流量传感器进行数据分析。分析仪显示：当发动机转速

29、为800 rmin时质量空气流量为025 gS；当发动机转速为3 000 rmin时质量空气流量为026 gs。该车的空气流量传感器为5端子式，1号端子未用，2号端子为加热电源端子，3号端子为接地端子，4号端子为由发动机ECU提供的参考电压端子，5号端子为其信号输出端子。用数字万用表的电压档测量各端子的电压，结果为：2号端子与3号端子间的电压为蓄电池电压；3号和4号端子间的电压为5 V；3号与5号端子间的电压，在发动机转速为800 rmin时为107 V，在发动机转速为3 000 rmin时为108 V。将以上检测到的数据与维修手册中的有关数据进行比较，发现空气流量传感器确已损坏。于是就更换了

30、空气流量传感器，并清除发动机ECU和自动变速器ECU的故障记忆后试车，故障排除。这时连接金德K81故障分析仪，读取空气流量传感器的数据流，发现当发动机转速为800 rmin和3 000 rmin时，质量空气流量分别为3234 gs和1 15 gs。用数字万用表电压档测量其3号与5号端子间的信号电压，当发动机转速为800 rmin和3 000 rmin时分别为134V和197V。以上检测数据与维修手册中的有关数据完全吻合。 3.2 奥迪01v自动变速器润滑故障的诊断与排除方法1、 液位检查 使汽车处于水平地面上,从加油口检查油位。润滑油油位应比注油口底部稍低。2、推荐润滑油 使用G052 911A齿轮油或SAE 75W-90合成油。3、油液容量 （表3-1）表3-1 变速驱动桥油容量表变速器型号 变速器油容量/L012/01W,5速2.253.3 奥迪01v自动变速器变速杆系调整故障与排除方法1、调整（1） 将变速杆置于空挡。拆下变速杆、护套的固定螺钉和护套。将护套和中央副仪表板一同拆下。拧下换挡操纵机构壳体和隔声板螺栓。图3-1 测量车身和换挡操纵机构之间的距离（2） 测量车身和变速换挡操纵机构之间的距离见图3-1，a=37。如果不符合规定，应按照下列