第二章  电控液力自动变速器

 

一、填空

（1）电控自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统组成。

（2）电控自动变速器的换挡执行机构包括离合器、制动器、单向离合器三种。

（3）电控自动变速器中的液压控制系统由液压泵及液压控制阀和液压管路等组成。

（4）电控液力自动变速器通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态。

（5）按照汽车驱动方式的不同，电控液力自动变速器可分为后驱动自动变速器和前驱动自动变速器。

（6）按齿轮变速器类型的不同，电控液力自动变速器可分为行星齿轮式自动变速器和平行轴式自动变速器。

（7）典型的液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮组成。

（8）描述液力变矩器的特性参数主要有转速比、泵轮转矩系数、变矩系数效率和穿透性等。

（9）描述液力变矩器的特性曲线主要有外特性曲线、原始特性曲线和输入特性曲线等。

（10）变矩器中的能量损失包括：机械损失、泄漏损失、液力损失。

（11）变矩器中的液力损失包括摩擦损失和冲击损失两个部分。

（12）变矩器失速点转速取决于发动机转矩、变矩器的尺寸和导轮、涡轮的叶片角度。

（13）单排行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架三元件组成。

（14）自动变速器执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成。

（15）离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。

（16）在自动变速器中常用的制动器有片式制动器和带式制动器两种。

（17）制动器伺服装置有直接作用式和间接作用式两种类型。

（18）拉维娜行星齿轮系统结构特点是：两行星排共用行星架和齿圈。

（19）自动变速器的液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。

（20）自动变速器液压控制系统的执行机构包括离合器、制动器的液压缸。

（21）自动变速器液压控制系统的控制机构包括主油路调压阀、手动阀、换挡阀及锁止离合器控制阀等。

（22）电控自动变速器信号输入装置中常用的开关装置有超速挡开关、模式选择开关、多功能开关、空挡起动开关等。

（23）电控自动变速器信号输入装置中常用的传感器包括节气门位置传感器、发动机转速传感器、车速传感器、输入轴转速传感器和油温传感器。

（24）电磁阀是电控变速器控制系统的执行元件，按其作用可分为换挡电磁阀、锁止电磁阀和调压电磁阀。

（25）通过与发动机的匹配优化，液力变矩器锁止、增加挡位数等措施，可使自动变速器的效率接近手动变速器的水平。

（26）液力变矩器安装在发动机与变速器之间，将发动机转矩传给变速器输入轴。

（27）普通汽车离合器是靠摩擦传递力矩，而液力变矩器是靠液力传递力矩。

（28）电控自动变速器的换挡执行机构，其功用与普通变速器的同步器有相似之处。

（29）后驱动自动变速器，发动机的动力经变矩器、变速器、传动轴、后驱动桥的主减速器、差速器和半轴传给左右两个后轮。

（30）按控制方式不同，电控液力自动变速器可分为液力控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。

（31）发动机只有在换挡操纵手柄位于P或N位时，汽车才能起动，此功能靠空挡起动开关来实现。

（32）自动变速器液压控制装置根据节气门开度信号和车速信号自动接通相应的前进挡油路。

（33）液力偶合器中主动元件为泵轮，从动元件为涡轮。

（34）液力偶合器工作时，在离心力作用下，油液从叶片内缘向外缘流动。

（35）液力偶合器工作时，叶片外缘处压力较高，而内缘处压力较低，其压力差取决于工作轮的半径和转速。

（36）液力变矩器安装在发动机和变速器之间，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。

（37）涡轮是液力变矩器的输出元件，它通过花键孔与行星齿轮系统的输入轴相连。

（38）导轮位于涡轮和泵轮之间，是液力变矩器的反应元件。通过单向离合器单方向固定在导轮轴或导轮套管上。

（39）自动变速器中片式制动器由制动器活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动器毂等组成。

（40）自动变速器中片式离合器、制动器所能传递的动力的大小与摩擦片的面积、片数及钢片与摩擦片间的压紧力有关。

（41）带式制动器由制动带及其伺服装置(控制油缸)组成。

（42）按变形能力带式制动器可分为刚性制动带和挠性制动带。

（43）目前常用的自动变速器的行星齿轮装置有辛普森式和拉维娜式。

（44）自动变速器的模式选择开关包括：经济模式、动力模式、普通模式、手动模式。

 

二、判断题

（1）液力变矩器安装在发动机与变速器之间。（√）

（1）液力变矩器安装在主减速器与变速器之间。（×）

（2）液力变矩器将发动机转矩传给变速器输入轴。（√）

（2）液力变矩器将发动机转矩传给变速器输出轴。（×）

（3）液力变矩器相当于普通汽车上的离合器。（√）

（3）液力变矩器相当于普通汽车上的变速器。（×）

（4）液力变矩器是靠液力传递力矩的。（√）

（4）液力变矩器是靠摩擦传递力矩的。（×）

（5）液力变矩器可改变发动机转矩，并能实现无级变速。（√）

（5）液力变矩器可改变发动机转矩，但不能实现无级变速。（×）

（5）液力变矩器不能改变发动机转矩，但能实现无级变速。（×）

（6）自动变速器换挡执行机构的功用与普通变速器的同步器有相似之处。（√）

（7）只有在换挡操纵手柄位于P或N档时，安装有自动变速器的汽车才能起动。（√）

（7）只有在换挡操纵手柄位于P档时，安装有自动变速器的汽车才能起动。（×）

（7）只有在换挡操纵手柄位于N档时，安装有自动变速器的汽车才能起动。（×）

（7）换挡操纵手柄位于D档时，安装有自动变速器的汽车也能起动。（×）

（7）换挡操纵手柄位于R档时，安装有自动变速器的汽车也能起动。（×）

（7）换挡操纵手柄位于L档时，安装有自动变速器的汽车也能起动。（×）

（8）液力变矩器中的涡轮与泵轮没有刚性连接。（√）

（8）液力变矩器中的涡轮与泵轮是刚性连接的。（×）

（9）液力变矩器中的涡轮与泵轮叶片端面相对，二者之间留有约3~4mm间隙。（√）

（9）液力变矩器中的涡轮与泵轮叶片端面相对，二者之间没有间隙。（×）

（10）油液在泵轮和涡轮之间有循环流动的必要条件是两个工作轮转速不等。（√）

（10）油液在泵轮和涡轮之间有循环流动的必要条件是两个工作轮转速相等。（×）

（11）液力偶合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。（√）

（11）液力偶合器在正常工作时，泵轮转速总是小于涡轮转速。（×）

（11）液力偶合器在正常工作时，泵轮转速总是等于涡轮转速。（×）

（12）液力偶合器只起传递转矩的作用，而不改变转矩的大小。（√）

（12）液力偶合器能够改变转矩的大小。（×）

（12）作用在偶合器上的泵轮和涡轮的转矩相同。（√）

（12）如果泵轮与涡轮二者转速相等，则液力偶合器不起传动作用。（√）

（13）泵轮是液力变矩器的输入元件。（√）

（13）泵轮是液力变矩器的输出元件。（×）

（13）涡轮是液力变矩器的输入元件。（×）

（13）涡轮是液力变矩器的输出元件。（√）

（14）泵轮与变矩器壳体刚性连接。（√）

（14）涡轮与变矩器壳体刚性连接。（×）

（15）变矩器壳体随发动机曲轴一起旋转。（√）

（15）变矩器壳体不随发动机曲轴一起旋转。（×）

（16）汽车自动变速器上采用的液力变矩器是可透的。（√）

（16）汽车自动变速器上采用的液力变矩器是不可透的。（×）

（17）失速状态时，液力变矩器只有动力输入而没有输出。（√）

（17）失速状态时，液力变矩器只有动力输出而没有输入。（×）

（18）失速状态时，变矩器中的油液温度急剧上升。（√）

（18）失速状态时，变矩器中的油液温度急剧下降。（×）

（19）若单排行星齿轮机构三元件中的两元件被连接在一起转动，则第三元件必然与这两者以相同的转速转动。（√）

（19）若单排行星齿轮机构三元件中的两元件被连接在一起转动，则第三元件必然不转动。（×）

（20）若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。（√）

（20）若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构可以无极传动动力。（×）

（21）离合器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（√）

（21）离合器是以机械方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（×）

（21）制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（√）

（21）制动器是以机械方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（×）

（21）单向离合器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（×）

（21）单向离合器是以机械方式控制行星齿轮机构元件的旋转。（√）

（22）如果超速挡开关关闭，自动变速器最多只能升至次高挡。（√）

（22）如果超速挡开关关闭，自动变速器也能升至最高挡。（×）

（22）如果超速挡开关打开，自动变速器能够升至最高挡。（√）

（22）如果超速挡开关打开，自动变速器只能够升至次高挡。（×）

（23）发动机冷却液的温度低于60℃，锁止离合器应处于分离状态。（√）

（24）当汽车制动时，ECU将切断自动变速器锁止电磁阀的电路，强行解除锁止。（√）

（24）当汽车节气门全闭时，ECU切断自动变速器锁止电磁阀的电路，强行解除锁止。（√）

（24）当汽车制动时，自动变速器的锁止电磁阀工作。（×）

（24）当汽车节气门全闭时，自动变速器的锁止电磁阀工作。（×）

（25）在自动变速器升降挡过程中，ECU暂时解除锁止，以减小换挡冲击。（√）

（25）在自动变速器升降挡过程中，锁止电磁阀工作，以减小换挡冲击。（×）

（26）自动变速器中液压油温度传感器出现故障时，ECU按液压油温度为80℃进行控制。（√）

（26）自动变速器中液压油温度传感器出现故障时，ECU按液压油温度为60℃进行控制。（×）

（27）自动变速器中，当输入轴转速传感器出现故障时，ECU将停止减小转矩控制。（√）

（27）自动变速器中，当输入轴转速传感器出现故障时，ECU将进行减小转矩控制。（×）

（28）与手动变速器相比，自动变速器的效率不高。（√）

（28）与手动变速器相比，自动变速器的效率较高。（×）

（29）电控自动变速器中的液压控制系统主要控制换挡执行机构的工作。（√）

（29）电控自动变速器中的液压控制系统主要控制行星齿轮机构的工作。（×）

（30）自动变速器的N位为空挡位。此时行星齿轮系统空转，不能输出动力。（√）

（30）自动变速器的N位为空挡位。此时行星齿轮系统空转，但可以输出动力。（×）

（31）液力偶合器中主动元件为泵轮，从动元件为涡轮。（√）

（31）液力偶合器中主动元件为涡轮，从动元件为泵轮。（×）

（31）液力偶合器中主动元件为涡轮和泵轮。（×）

（31）液力偶合器中从动元件为涡轮和泵轮。（×）

（32）液力偶合器中泵轮和外壳作刚性连接，与曲轴一起旋转。（√）

（32）液力偶合器中涡轮和外壳作刚性连接，与曲轴一起旋转。（×）

（33）液力偶合器工作时，在离心力作用下，油液从叶片内缘向外缘流动。（√）

（33）液力偶合器工作时，在离心力作用下，油液从叶片外缘向内缘流动。（×）

（33）液力偶合器工作时，在惯性力作用下，油液从叶片内缘向外缘流动。（×）

（34）液力偶合器是以液体作为传动介质的。（√）

（34）液力偶合器是以空气作为传动介质的。（×）

（35）导轮位于涡轮和泵轮之间，通过单向离合器固定在导轮轴或导轮套管上。（√）

（35）导轮位于涡轮和泵轮之间，通过单向离合器固定在导轮轴或导轮套管上。（×）

（36）自动变速器中所用的离合器为湿式多片离合器。（√）

（36）自动变速器中所用的离合器为干式多片离合器。（×）

（37）变速器油温传感器安装在自动变速器油底壳内的液压阀阀板。（√）

（37）变速器油温传感器安装在自动变速器壳体上。（×）

（38）当超速挡开关打开时，“O／D OFF”指示灯熄灭。（√）

（38）当超速挡开关打开时，“O／D OFF”指示灯点亮。（×）

（39）自动变速器经济模式的换档控制方式是提前升挡，延迟降挡。（√）

（39）自动变速器经济模式的换档控制方式是提前降挡，延迟升挡。（×）

 

三、简答题

1、电控自动变速器组成

电控自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统组成。

2、电控自动变速器的换挡执行机构组成 

包括离合器、制动器、单向离合器。

3、电控自动变速器中的液压控制系统作用

电控自动变速器中的液压控制系统主要控制换挡执行机构的工作

4、液力变矩器的作用

传递转矩、变矩、变速及离合的作用。

5、液力变矩器的穿透性

是指变矩器和发动机共同工作时，在节气门开度不够的情况下，变矩器涡轮轴上的载荷变化对泵轮轴转矩和转速(即发动机工况)影响的性能。

6、外特性

是指泵轮转速(转矩)不变时，液力元件外待性参数与涡轮转速的关系。

7、外特性曲线

一般称泵轮转矩不变，涡轮转矩与涡轮转速或转速比的关系曲线为外特性曲线。

8、原始特性曲线

是泵轮转速不变时，变矩系数和效率随转速比的变化规律曲线。

9、自动变速器换挡执行机构中离合器的作用

是将变速器的输入轴和行星排的某个基本元件连接，或将行星排的某两个基本元件连接在一起，使之成为一个整体转动。

10、自动变速器换挡执行机构中单向离合器的作用

是使某元件只能按一定方向旋转，在另一个方向上锁止。

11、拉维娜行星齿轮系统结构特点

两行星排共用行星架和齿圈。

12、变速器油温传感器作用

变速器油温传感器安装在自动变速器油底壳内的液压阀阀板，用于连续监控自动变速器中变速器的油温，以作为ECU进行换挡控制、油压控制的依据。

13、开关式电磁阀的作用

开关式电磁阀的作用是开启和关闭变速器油路，可用于控制换挡阀及液力变矩器的闭锁离合器锁止阀。

14、脉冲式电磁阀的作用

脉冲式电磁阀作用是控制油路中油压的大小。控制信号是频率固定的脉冲电信号，电磁阀在脉冲电信号的作用下不断反复地开启和关闭泄油孔。

15、液力变矩器锁止机构的分类

锁止离合器锁止的液力变矩器、离心式离合器锁止的液力变矩器、行星齿轮机构锁止的液力变矩器。

16、电控自动变速器换档执行机构功用

离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。

17、电控自动变速器中制动器的作用

制动器的作用是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。

18、根据能量守恒定律，单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式

 

19、提供超速挡的行星齿轮系统结构

一种是在辛普森(或拉维娜)行星齿轮系统的基础上增加一个单排行星齿轮机构—超速行星机构；另一种是采用两排简单的行星齿轮机构，通过执行元件的工作得到超速挡。

20、自动变速器的液压控制系统组成

由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。

21、自动变速器液压控制系统的动力源作用

动力源是由液力变矩器泵轮驱动的液压泵，它除了向控制机构、执行机构供给压力油实现换挡外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速器供应润滑油。

22、自动变速器液压控制系统控制机构的组成

控制机构包括主油路调压阀、手动阀、换挡阀及锁止离合器控制阀等。

23、自动变速器主油路调压阀作用

其作用是将液压泵输出压力精确调节到所需值后再输入主油路。

24、自动变速器手动阀作用

其作用是根据选挡杆位置的不同依次将管路压力导入相应各挡油路。

25、变速器油温传感器作用

用于连续监控自动变速器中变速器的油温，以作为ECU进行换挡控制、油压控制的依据。

26、输入轴转速传感器作用

用于检测输入轴转速，并将信号送入ECU，以更精确地控制换挡过程。

27、自动变速器的模式选择开关种类

经济模式、动力模式、普通模式、手动模式

 

四、问答题

1、电控液力自动变速器的控制原理

电控液力自动变速器是通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器液压油温等参数转变为电信号，并输入电控单元。ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU发出的控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。

2、液力偶合器能够使油液循环的原因

由于泵轮和涡轮的半径相等，故当泵轮的转速大于涡轮的转速时，泵轮叶片外缘的液压力大于涡轮叶片外缘的液压力，于是，油液不仅随工作轮绕其旋转轴线作圆周运动，而且在上述压力差的作用下，沿循环圆作如箭头所示方向的循环流动。其形成的流线如同一个首尾相连的环形螺旋线。

3、液力偶合器的动力传递过程

泵轮接受发动机传来的机械能，在液体从泵轮叶片内缘向外缘流动的过程中，将能量传给油液，使其动能提高；然后再通过高速流动的油液冲击涡轮叶片，将动能传给涡轮。因此，液力偶合器实现传动的必要条件是油液在泵轮和涡轮之间有循环流动，而循环流动的产生是由于两个工作轮转速不等，使两轮叶片的外缘处产生液压差所致。故液力偶合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。如果二者转速相等，则液力偶合器不起传动作用。

4、液力变矩器的工作原理

变矩器工作时，壳体内充满液压油，发动机带动外壳旋转，外壳带动泵轮旋转，泵轮叶片间的液压油在离心力的作用下，从内缘流向外缘。当泵轮转速大于涡轮转速时，泵轮叶片外缘的液压大于涡轮外缘的液压，油液在绕着泵轮轴线作圆周运动的同时，在上述压差的作用下由泵轮流向涡轮。泵轮顺时针旋转，油液将带动涡轮同样按顺时针方向旋转。如果涡轮静止或涡轮的转速比泵轮的转速小得多，则由液体传递给涡轮的动能就很小，而大部分能量在油液从涡轮返回泵轮的过程中损失了，油液在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，四周速度和动能逐渐减小。当油液回到泵轮后，泵轮对油液做功，使之在泵轮叶片内缘流向外缘的过程中动能和圆周速度渐次增大，再流向涡轮。

5、液力变矩器的穿透性

是指变矩器和发动机共同工作时，在节气门开度不够的情况下，变矩器涡轮轴上的载荷变化对泵轮轴转矩和转速(即发动机工况)影响的性能。具体说：在上述情况下，若涡轮轴上的转矩和转速出现变化而发动机工况不变时，这种变矩器称为是不可透的；反之则称为可透的。

6、解释变矩器中的各种能量损失

①机械损失，包括轴承、密封件等的摩擦损失及圆盘损失(工作轮旋转表面与液体间的摩擦损失)。

  ②泄漏损失，即循环圆内液体的损失。

③液力损失，即液体在循环圆内运动的损失，包括摩擦损失和冲击损失两个部分。摩擦损失是指液体在工作轮通道内流动所引起的摩擦损失；冲击损失是由于液体在进入各工作轮时，其相对速度和叶片入口角不一致而引起的损失。

7、什么是失速特性  

液力变矩器失速状态是指涡轮因负荷过大而停止转动，但泵轮仍保持旋转的现象，此时液力变矩器只有动力输入而没有输出，全部输入能量都转化成热能，因此变矩器中的油液温度急剧上升，会对变矩器造成严重危害。失速点转速是指涡轮停止转动时的液力变矩器输入转速，该转速大小取决于发动机转矩、变矩器的尺寸和导轮、涡轮的叶片角度。

8、液力变矩器中单向离合器的工作特性

若涡轮转速继续增大，液流绝对速度方向继续倾斜，冲击导轮叶片的反面，导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反，若导轮仍然固定不动，变矩器轮出转矩反而比输入转矩小。为此绝大多数液力变矩器在导轮机构中增设了单向离合器。单向离合器在液力变矩器中起单向导通的作用，当涡轮与泵轮转速差较大时，单向离合器处于锁止状态，导轮不能转动。

9、单排行星齿轮机构能够传动动力的条件

单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0)，或使其运动受一定的约束，则机构只有一个自由度，整个轮系以一定的传动比传递动力。

10、简述自动变速器中多片式离合器的工作过程

当离合器处于分离状态时，活塞在回位弹簧作用下处于左极限位置，钢片、摩擦片间存在一定间隙。当压力油经油道进入活塞左腔室，液压力克服弹簧张力使活塞右移，将所有钢片、摩擦片依次压紧，离合器接合。该元件成为输入元件，动力经主动元件、离合器鼓、钢片、摩擦片和花键毂传至行星齿轮机构。油压撤出后，活塞在回位弹簧的作用下回位，离合器分离，动力传递路线被切断。

11、制动带式制动器的工作过程

制动时，压力油进入活塞右腔，克服左腔油压和回位弹簧的作用力推动活塞左移，制动带以固定支座为支点收紧，在制动力矩的作用下，制动鼓停止旋转，行星齿轮机构某元件被锁止。随着油压撤除，活塞逐渐回位，制动解除。若仅依靠弹簧张力，则活塞回位速度较慢，目前大多数制动器设置了左腔进油道。在右腔撤除油压的同时左腔进油，活塞在油压和回位弹簧的共同作用下回位，可迅速解除制动。

12、油泵使用时的注意事项

1)发动机不工作时，油泵不泵油，变速器内无控制油压。推车起动时，即使D位或R位，输出轴实际上是空转，发动机无法起动。

2)车辆被牵引时，发动机不工作，油泵也不工作，无压力油。长距离牵引，齿轮系统无润滑油，磨损加剧，因此牵引距离不应超过50km，牵引速度不得高于30~50km/h。

3)变速器齿轮系统有故障或严重漏油时，牵引车辆应将传动轴脱开。对于前轮驱动的汽车，应将前轮悬空牵引。

13、电控式自动变速器的电液式控制系统如何调节节气门油压

电控式自动变速器的电液式控制系统是以一个油压电磁阀来产生节气门油压。油压电磁阀是脉冲式电磁阀，ECU根据节气门位置传感器测定的节气门阀是脉冲式电磁阀，ECU根据节气门位置传感器测定的节气门开度，控制发往油压电磁阀的脉冲信号的占空比，使主油路油压随节气门开度而变化。节气门开度越大，脉冲电信号的占空比越小，油压电磁阀排油孔开度越小，节气门油压也就越大。

14、电液式自动变速器中节气门控制油压的作用

节气门控制油压被作为控制油压反馈到主油路调压阀，使主油路调压阀随着节气门开度的变化调节主油路油压的高低，以获得不同发动机负荷下主油路压力的最佳值，并将驱动油泵的动力减小到最小。

15、自动变速器中锁止电磁阀强制解除锁止的方式

当汽车采取制动或节气门全闭时，为防止发动机失速，ECU切断通向锁止电磁阀的电路强行解除锁止；在自动变速器升降挡过程中，ECU暂时解除锁止，以减小换挡冲击；如果发动机冷却液的温度低于60℃，锁止离合器应处于分离状态，加速预热，提高总体驾驶性能。

16、发动机制动作用控制方式

ECU按照设定的控制程序，在操纵手柄位置、车速、节气门开度等满足一定条件时，向强制离合器电磁阀或强制制动器电磁阀发出电信号，打开强制离合器成强制制动器的控制油路，使之接合或制动，让自动变速器具有反向传递动力的能力，从而在汽车滑行时可以实现发动机制动。

17、节气门位置传感器出现故障时，自动变速器的失效保护方式

ECU根据怠速开关的状态进行控制：当怠速开关断开时(加速踏板被踩下)，按节气门开度为1／2进行控制，同时节气门油压按最大值输出；当怠速开关接通时(加速踏板完全放松)，按节气门处于全闭状态进行控制，同时节气门油压按最小值输出。

18、车速传感器出现故障时，自动变速器的失效保护方式

车速传感器出现故障时，ECU不能进行自动换挡控制，此时自动变速器的挡位可由选档手柄的位置决定。手柄在“D”位或“S(或2)位，变速器为超速挡或3挡；手柄在“L”(或1)位，为2挡或1挡；或不论选挡手柄为任何前进挡，变速器均为1挡，以保持汽车最基本的行驶能力。许多车型的自动变速器有两个车速传感器，其中一个用于自动变速器的换挡控制(常称为第二车速传感器)，另一个为仪表盘上车速表用的传感器。这两个传感器都与ECU连接，当用于换挡控制的车速传感器损坏时，ECU可利用车速表传感器的信号来控制换挡。

19、换挡电磁阀出现故障时，自动变速器的失效保护方式

一种是不论有几个电磁阀出现故障，ECU都将停止所有换挡电磁阀的工作，此时自动变速器的挡位完全由选挡手柄的位置决定。手柄在“D”位或“5”(或2)位时，变速器被固定为3挡，在“L(或1)位时被固定为2挡。另一种是几个换挡电磁阀中有若干个出现故障时，ECU控制其它无故障的电磁阀工作，以保证自动变速器仍能自动升挡或降挡，此时会失去某些挡位的功能，而且升挡或降挡规律有所变化，例如，可能直接由1挡升至3挡或超速挡。

20、液力变矩器的偶合工作特性

当涡轮转速增大到泵轮转速的90％时，由涡轮流出的液流正好沿导轮口方向冲向导轮，由于液体流经导轮时方向不变，故导轮转矩为零，即涡轮转矩与泵轮转矩相等，处于偶合工作状态。

21、锁止离合器锁止的液力变矩器的工作过程

 

锁止离合器的从动盘安装在涡轮轮毂花键上，主动部分压盘(包括传力盘和活塞)与泵轮固连。如果压力油经油道进入活塞左腔室。推动压盘右移压紧从动盘，离合器结合，泵轮与涡轮固连在一起，于是变矩器的输入轴与输出轴刚性连接。当活塞左腔室油压被卸除后，主、从动部分分离，锁止离合器解除锁止状态，变矩器恢复正常液力传动。当锁止离合器结合时，单向离合器脱开，导轮可在油液中自由旋转。

22、电控自动变速器锁止离合器进入锁止工况条件

1)发动机冷却液温度不得低于53~65℃(因车型而异)。

2)挡位开关指示变速器处于行驶挡(N位和P位不能锁止)。

3)制动灯开关必须指示没有进行制动。

4)车速必须高于37-65km／h(因车型而异，大部分自动变速器在三挡进入锁止工况，少数变速器在二挡时进入锁止工况)。

5)来自节气门开度的传感器信号，必须高于最低电压，以指示节气门处于开启状态。

23、离心式离合器锁止的液力变矩器的工作过程

离心式离合器通过单向离合器与涡轮轮毂相连，其外缘通过弹簧与腹板相连，腹板上固定有若干片摩擦片。当离合器处于分离状态时，腹板被弹簧拉向离合器中心。随着涡轮转速的升高，腹板在离心力的作用下外张，靠近变矩器壳。

当涡轮达到一定转速时，摩擦片压紧变矩器壳，离合器通过单向离合器带动涡轮旋转。此时，涡轮与泵轮连接成一体。可见，离心式离合器锁止的液力变矩器的工作是由发动机转速和负荷控制的。

24、电控自动变速器换挡执行机构中多片离合器工作原理

 

当离合器处于分离状态时，活塞在回位弹簧作用下处于左极限位置，钢片、摩擦片间存在一定间隙。当压力油经油道进入活塞左腔室，液压力克服弹簧张力使活塞右移，将所有钢片、摩擦片依次压紧，离合器接合。该元件成为输入元件，动力经主动元件、离合器鼓、钢片、摩擦片和花键毂传至行星齿轮机构。油压撤出后，活塞在回位弹簧的作用下回位，离合器分离，动力传递路线被切断。

25、电控自动变速器换挡执行机构的多片离合器中为何加装安全阀

离合器处于分离状态时，活塞左端的离合器液压缸内不可避免的残留有少量变速器油。当离合器鼓随同主动元件一起旋转时，残留的变速器油在离心力的作用下被甩向液压缸的外缘，并在该处产生一定的油压。若离合器鼓的转速较高，该油压将推动活塞压向离合器片，力图使离合器接合，从面导致钢片和摩擦片间出现不正常滑磨，影响离合器的使用寿命。为了防止出现这种现象，在离合器活塞或离合器鼓左端的壁面上设有一个由钢球组成的安全阀。

26、电控自动变速器多片离合器中的安全阀工作原理

当压力油进入液压缸内时，钢球在油压的作用下压紧在阀座上，安全阀处于关闭状态，保证了油压缸的密封。当液压缸内的压力油通过油田排出时，缸体内的液压力下降，安全阀的钢球在离心力的作用下离开阀座，阀处于开启状态，残留在缸内的液压油因离心力的作用从安全阀的阀孔排出，使离合器得以彻底分离。

27、自动变速器主油路调压阀作用

液压油从液压泵输出后，即进入主油路系统，液压泵是由发动机直接驱动的，输出流量和压力均受发动机运转状况的影响，变化很大。当主油路压力过高时，会引起换挡冲击和增加功率消耗；而主油路压力过低时，又会使离合器、制动器等执行元件打滑，因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。其作用是将液压泵输出压力精确调节到所需值后再输入主油路。

28、主油路系统对不同工况、不同挡位时油压的要求

1)油门开度较小时，自动变速器所传递的转矩较小，执行机构中的离合器、制动器不易打滑，主油路压力可以降低。而当发动机油门开度较大时，因传递的转矩增大。为防止离合器、制动器打滑，主油路压力要升高。

2)汽车在低速挡行驶时，所传递的转矩较大，主油路压力要高。而在高速挡行驶时，自动变速器传递的转矩较小，可降低主油路油压，以减少液压泵运转阻力。

3)倒挡的使用时间较少，为减小自动变速器尺寸，倒挡执行机构被做得较小，为避免出现打滑，需提高操纵油压。

29、自动变速器中电液式控制系统换挡阀电磁阀控制方式

电液式控制系统换挡阀的工作完全由换挡电磁阀控制，其控制方式有两种：一种是加压控制，即通过开启或关闭换挡阀控制油路进油孔来控制换挡闭的工作；另一种是泄压控制，即通过开启或关闭换挡阀控制油路泄油孔来控制换挡阀的工作。

30、装有自动变速器的汽车起步时注意事项

1)不允许边踩加速踏板边挂挡；

2)不允许先踩加速踏板后挂挡；

3)不允许踩着制动，或看还未松开驻车制动就狠踩加速踏板；

4)除特殊必要时，接通行驶挡后不应立即一脚把加速踏板踩到底。

31、装有自动变速器的汽车挡位使用注意事项

1)不要在N位上行驶。使用手动变速器的汽车为了节油，在下坡和高速行驶时可以使用空挡滑行。使用自动变速器的汽车却不许在N位上行驶。高速滑行时车速高，发动机却怠速运转，油泵出油量减少，输出轴上所有的零件仍在高速运转，会因润滑油不足而烧坏。

2)低速挡属于发动机强制制动挡，L位或1位通常只在泥泞道路和上长坡时使用，不宜长期使用；2位通常在不太好的路面或下坡时使用，也不宜长期使用。

 

五、论述题

1.  P、R、N、D、2、l换挡操纵手柄代表的意义

P位：停车位。停车锁止机构将变速器输出轴锁止。

    R位：倒挡位。液压系统倒挡油路被接通，驱动轮反转，实现倒挡行驶。

N位：空挡位。此时行星齿轮系统空转，不能输出动力。

D(D4)位：前进位。液压系统控制装置根据节气门开度信号和车速信号自动接通相应的前进挡油路，行星齿轮系统在执行机构的控制下得到相应的传动比，随着行驶条件的变化，在前进挡中自动升降挡，实现自动变速功能。

3(D3)位：高速发动机制动挡。操纵手柄位于该位时，液压控制系统只能接通前进挡中的一、二、三挡油路，无法升入四的挡位，从而使汽车获得发动机制动效果。

2(S)位：中速发动机制动挡。操纵手柄位于该位时，液压控制系统只能接通前进挡中的一、二挡油路，自动变速器无法升入更高的挡位，从而使汽车获得发动机制动效果。

L位(也称1位)：低速发动机制动挡。此时发动机被锁定在前进挡的一挡，只能在该挡的“3”、“2”、“1或“s”位也为闭锁位行驶而无法升入高档，发动机制动效果更强。此挡位多用于山区行驶、上坡加速或下坡时有效地稳定车速等特殊行驶情况。

 

2、单排行星齿轮机构工作原理

1)太阳轮为输入元件，由行星架输出，齿圈被固定。太阳轮带动行星齿轮沿静止的齿圈旋转，从而带动行星架以较慢的速度与太阳轮同向旋转，传动比为

 

2)输入元件是行星架，由太阳轮输出，齿圈被固定，传动比为

 

3)固定元件是太阳轮，动力经齿圈输入，由行星架输出，传动比为

 

4)固定元件是太阳轮，输入元件是行星架，输出元件是齿圈，传动比为

 

5)输入元件是太阳轮，行星架被固定，行星齿轮只能自转，并带动齿圈旋转输出动力。齿圈的旋转方向与太阳轮相反，传动比为

 

6)输入元件是齿圈，行星架被固定，行星齿轮只能自转，并带动太阳轮旋转输出动力。太阳轮的旋转方向与齿圈相反，传动比为

 

7)若三元件中的两元件被连接在一起转动，则第三元件必然与这两者以相同的转速转动。

8)若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。

 

3、典型的辛普森行星齿轮系统结构特征及各挡动力传递路线

 

 

输入轴通过直接挡离合器和前进挡离合器分别与太阳轮和前排齿圈相连，二挡制动器可用来固定太阳轮，低、倒挡制动器可使后行星架成为固定元件，单向离合器保证后排行星架只能沿顺时针方向转动，前排行星架和后排齿圈与输出轴相连而成为输出元件。

该行星齿轮系统各挡动力传递路线是：

    (1)D位1挡。前进离合器结合，前排齿圈成为输入元件，单向离合器使后行星架无法逆时针旋转。动力传递路线是第一轴、前排齿圈、太阳轮、后排齿圈、第二轴。

(2)D位2挡。前进离合器结合，使前排齿圈成为输入元件，二挡制动器将太阳轮固定。动力经第一轴、前排齿圈和行里架输出给第二轴。

    (3)D位3挡。前进离合器和直接挡离合器工作，此时，前排太阳轮和齿圈均与第一轴相连，因此，行星架也与它们同速转动，形成直接挡，将第一轴的动力直接传给第二轴。

    (4)R位。直接挡离合器结合，前排太阳轮成为输入元件，低、倒挡制动器固定后排行星架。动力经第一轴、太阳轮、后排行星齿轮和后排齿圈传至第二轴。由于行星架是固定元件，使第二轴的旋转方向与第一轴相反，变速器得到倒挡。

 

4、拉维娜行星齿轮系统结构特征及各挡动力传递路线

 

 

前进离合器用于连接输入轴和小太阳轮，倒挡及直接挡离合器用于连接输入轴和大太阳轮，2挡制动器用于固定大太阳轮，倒挡及低挡制动器起固定行星架的作用，单向离合器对行星架逆时针方向旋转有锁止作用。

各挡传递路线为：

 (1)D位1挡  单向离合器锁止行星架，使其无法逆时针旋转，前进离合器接合，小太阳轮成为输入元件。动力传递路线是第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。

 (2)D位2挡  前进离合器接合，二挡制动器特大太阳轮固定。动力传递路线是第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。

 (3)D位3挡  前进离合器和直接挡离合器参与工作．大、小太阳轮被锁成一体，长、短行星齿轮同方向旋转，由于这两套行星齿轮处于常啮合状态而无法旋转，于是整个行星齿轮系统被联锁成一体，以直接挡传递动力。

(4)R位  直接挡离合器工作，大太阳轮成为输入元件，低、倒挡制动器将行星架固定。动力传递路线是大太阳轮、长行星齿轮、齿圈。小太阳轮和短行星齿轮空转。

5、电控自动变速器中ECU的控制功能

(1)控制换挡时刻  换挡时刻的控制是ECU 最重要的控制内容之一，汽车在每一特定行驶工况，都有一个与之对应的最佳换挡时刻，ECU可以让自动变速器在任何行驶条件下都按最佳换挡时到进行换挡，从而使汽车的动力性和经济性等指标综合起来达到最佳。

(2)控制主油路油压  电液式控制系统中的主油路油压是由主油路调压电磁阀调节的。主油路油压应随发动机负荷增大而增高，以满足传递大功率时对离合器、制动器等执行元件液压缸工作压力的要求。

(3)控制锁止离合器  电子控制自动变速器中液力变矩器的锁止离合器的工作也是由ECU控制的，ECU按照设定的控制程序，通过锁止电磁阀来控制锁止离合器的接合或分离。

(4)控制换挡品质  为改善换挡质量，提离汽车的乘坐舒适性，目前常见的特殊控制功能有以下几种：换挡油压控制、减小转矩控制、N-D换位控制。

(5)自动模式选择控制  ECU通过各个传感器测得汽车行驶状况和驾驶员的操作方式，经过运算分析，自动选择采用经济模式、动力模式或普通模式进行换挡控制，以满足不同的行驶要求。

(6)发动机制动作用控制  ECU按照设定的控制程序，在操纵手柄位置、车速、节气门开度等满足一定条件时，向强制离合器电磁阀或强制制动器电磁阀发出电信号，打开强制离合器成强制制动器的控制油路，使之接合或制动，让自动变速器具有反向传递动力的能力，从而在汽车滑行时可以实现发动机制动。

    (7)使用输入轴转速传感器的控制  ECU在进行换挡油压控制、减小转矩控制、锁止离合器控制时，利用输入轴转速进行计算，使控制的时间更加准确，从而获得最佳的换挡感觉和乘坐舒适性。

    (8)超速行驶控制  只有当选挡操纵手柄位于“D”位且超速开关打开时，汽车才能升入超速挡。当汽车以巡航方式在超速挡行驶时，若实际车速低于4km/h，巡航控制单元向ECU发出信号，要求自动逐出超速挡。还可以防止自动变速器在发动机冷却液温度低于60℃时进入超速挡工作。

 (9)自诊断与失效保护功能  为了及时发现电子控制装置中的故障，并在出现故障时尽可能地使自动变速器保持最基本的工作能力，以维持汽车行驶，便于汽车进厂维修，ECU具有故障自诊断和失效保护功能。

6、电控自动变速器对于控制换挡品质方式

1)换挡油压控制：在升挡成降挡的瞬间，ECU通过油压电磁阀适当降低主油路油压，以减小换挡冲击，达到改善换挡质量的目的。也有一些控制系统是在换挡时通过电磁阀减小减振器活塞的背压，以降低离合器或制动器液压缸内油压的增长速度，达到减小换挡冲击的目的。

2)减小转矩控制：在换挡的瞬间，通过延迟发动机的点火时间或减少喷油量，暂时减少发动机的输出转矩，以减小换挡冲击和汽车加速度出现的波动。

3)N—D换位控制：在选挡手柄由停车位或空位(P或N)位置换至前进挡或倒挡(D或R)位置，或相反地进行换挡时，ECU通过调整发动机的喷油量，将发动机的转速变化减至最小程度，以改善换挡质量。

7、电控自动变速器失效保护功能

  1）在汽车行驶时，仪表盘上的自动变速器故障警告灯闪亮，以提醒驾驶员立即将汽车送至修理厂维修。目前，大部分日本产汽车是以超速挡指示灯“O／D OFF”，作为自动变速器故障警告灯。而一些欧洲车型，则用变速杆位置指示灯作为故障警告灯。

    2)将检测到的故障内容以故障代码的形式存在ECU的存储器内，只要不切断蓄电池，被测到的故障代码就会一直保存在ECU内。在修理时，维修人员可以采用一定的方法将储存在ECU内的故障代码读出，为查找故障部位提供可靠的依据。

    3) ECU按设定的失效保护程序控制自动变速器的工作，保持汽车的基本行驶能力：

①当某些传感器出现故障后，ECU会采取失效保护功能。例如：节气门位置传感器出现故障时，ECU根据怠速开关的状态进行控制。

车速传感器出现故障时，ECU不能进行自动换挡控制，此时自动变速器的挡位可由选档手柄的位置决定：例如：不论选挡手柄为任何前进挡，变速器均为1挡，以保持汽车最基本的行驶能力。

输入轴转速传感器出现故障时，ECU停止减小转矩控制，此时换挡冲击会有所增大。

液压油温度传感器出现故障时，ECU按液压油温度为80℃进行控制。

 ②执行器出现故障后，采取的失效保护功能有换挡电磁阀出现故障时，不同的ECU有不同的失效保护功能。一种是不论有几个电磁阀出现故障，ECU都将停止所有换挡电磁阀的工作，此时自动变速器的挡位完全由选挡手柄的位置决定；另一种是几个换挡电磁阀中有若干个出现故障时，ECU控制其它无故障的电磁阀工作，以保证自动变速器仍能自动升挡或降挡，此时将失去某些挡位的功能，而且升挡或降挡规律有所变化。

8、液力变矩器增大转矩原理

当发动机运转而汽车还未起步时，涡轮转速n_w为零。变速器油在泵轮叶片的带动下，以一定的绝对速度冲向涡轮叶片，对涡轮有一作用力，产生绕涡轮轴的转矩。因此时涡轮静止不动，液流则沿着叶片流出涡轮并冲向导轮，该液流对导轮产生作用力矩。然后液流再从固定不动的导轮叶片流回到泵轮中。当液流流过叶片时，对叶片作用有冲击力矩，液流此时也受到叶片的反作用力矩，其大小与作用力矩相等，方向相反。作用力矩与反作用力矩的方向及大小与液流进出工作轮的方向有关。根据液流受力平衡条件，涡轮转矩等于泵轮转矩与导轮转矩之和，即液力变矩器起了增大转矩的作用。

9、自动变速器中主油路调压阀的工作与原理

 

 

 

主油路调压阀通常采用阶梯型滑阀。它由上部的阀心、下部的柱塞套筒及调压弹簧组成。在阀门的上部A处，受到来自液压泵的液压力作用；下端则受到柱塞下部c处来自调压电磁阀所控制的节气门油压力作用，以及调压弹簧的作用力。共同作用的平衡，决定阀体所处的位置。

若液压泵压力升高，作用在A处向下的液压力大，推动阀体下移，出油口打开，液压泵输出的部分油液经出油口排回到油底壳，使工作油压力被调整到规定值。当加速踏板踩下时，发动机转速增加，液压泵转速随之加快，由液压泵产生的液压力也升高，向下的液压作用力增大。但此时，节气门控制油压也增强，使得向上的作用力也增大，于是主调压阀继续保持平衡，满足了发动机功率增加时主油路油压增大的要求。

倒挡时，手动阀打开另一条油路，将压力油引入主调压阀柱塞的B腔，使得向上推动阀体的作用力增加，阀心上移，出油口被关小，主油路压力增高，从面获得了高于“D”、“2”、“L”等前进挡位的管路压力。

10、自动变速器模式选择开关功能

1）经济模式(Economy)：该模式以汽车获得最佳燃油经济性为目标设计换挡规律。当自动变速器在经济模式下工作时，其换挡规律使汽车在行驶过程中，发动机经常在经济转速范围内运转，降低了燃油消耗。发动机转速相对较低时就会换入高挡，即提前升挡，延迟降挡。

2)动力模式(Power)：该模式以汽车获得最大动力性为目标设计换挡规律。当自动变速器在动力模式下工作时，其换挡规律使汽车在行驶过程中，发动机经常处在大转矩、大功率范围内运行，提高了汽车的动力性能和爬技能力。只有发动机转速较高时，才能换入高挡，即延迟升挡，提前降挡。

3)普通模式(Normal)：普通模式的换挡规律介于经济模式与动力模式之间，它使汽车即保证了一定的动力性，又有较好的燃油经济性。

4)手动模式(Manual)：该模式让驾驶员可在1至4挡之间以手动方式选择合适的挡位，使汽车像装用了手动变速器一样行驶，而又不必像手动变速器那样换挡时必须踩离合器踏板。

10、电控液力自动变速器的驾驶注意事项

(1)发动机起动  

1)起动时选挡操纵手柄必须停放在P位或N位。

2)汽车在停放状态下起动，必须拉紧驻车制动，踩下制动踏板，然后旋转点火开关起动发动机。在没有制动状态下起动发动机，有时会发生瞬间起步现象，容易发生意外。

(2)汽车起步  车辆起动后(从停放状态下起动)须停留几秒钟再挂挡行车。换挡时必须查看选挡杆的位置或仪表板上挡位指示是否确实无误。选定挡位后，放松驻车制动再缓慢放松制动踏板(过早放松制动踏板或放松过快会造成急速起步)，利用蠕动现象使汽车缓慢起步。

(3)拖车时注意事项  使用自动变速器的汽车，拖车时必须低速行驶(不得超过30~50km/h)，每次被牵引距离不得超过50km。高速长距离牵引时，自动变速器内的旋转件，会因缺乏润滑而烧蚀并发生卡滞。

自动变速器自身有故障需要牵引时，后轮驱动的车型应拆去传动轴，前轮驱动的车型应支起驱动轮。

(4)倒车时注意事项  汽车完全停止行驶后，把换挡杆由D位换至R位。没有停稳时不允许从前进挡换入倒挡，也不允许从倒挡换入前进挡，否则会引起多片离合器和制动器损坏。

(5)临时停车  在等交通信号临时停车时，换挡杆停在D位，只需用脚制动防止汽车蠕动。这样放松制动就可以重新起步。但停车时间较长时，须拉紧驻车制动。

(6)快速放松节气门实现提前升挡  汽车在D位上一挡起步，保持节气门开度为20％~50％，加速到15km/h时，快速放松加速踏板，变速器便可立即从1挡升入2挡。然后继续踩加速踏板，仍然保持原有的节气门开度，加速到30km／h时，再次放松加速踏板，变速器便可以从2挡升入3挡。然后再用这种方法从3挡升入4挡。

 (7)踩下加速踏板实现提前降挡  在汽车达到规定的降挡点车速时，稍踩加速踏板，可实现降挡。并可获得和收油门升挡时一样的好处。