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技術(shù)

AL4型自動(dòng)變速器的特點(diǎn)及故障分析

2025China.cn   2009年02月26日

AL4型電控自動(dòng)變速器主要應(yīng)用在富康、愛麗舍、畢加索、雪鐵龍C5及其他進(jìn)口雪鐵龍、標(biāo)致及雷諾轎車上。這種自動(dòng)變速器是由法國PSA集團(tuán)與雷諾公司聯(lián)合開發(fā)設(shè)計(jì)的全電子控制、全封閉的少維護(hù)型自動(dòng)變速器。

 

一、AL4型自動(dòng)變速器的特點(diǎn)

 

1AL4型自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

 

AL4型電控自動(dòng)變速器采用了模糊邏輯自動(dòng)適配電控單元,能自動(dòng)識(shí)別駕駛?cè)说念愋?、路面條件及車輛負(fù)荷等情況,適配出最佳的換檔規(guī)律。由于有智能功能,它可以精確地控制換檔和主油路壓力,并通過散熱器的流量控制液力變矩器活塞的運(yùn)動(dòng)。若傳感器、電磁閥出現(xiàn)異常,在檔位顯示器上會(huì)有警示信號(hào)。

 

自動(dòng)變速器電控單元和發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元的相互連接,使它們能相互傳遞信號(hào),并使得液力變矩器的鎖止,離合器、制動(dòng)器的接合更加平順,從而極大地提高了駕駛的舒適性和操縱的穩(wěn)定性。另外,由于電控單元控制著各種電磁閥以防止駕駛?cè)诉M(jìn)行誤操作,提高了車輛的安全性。

 

2AL4型電控自動(dòng)變速器模式開關(guān)

 

AL4型自動(dòng)變速器設(shè)有“普通”、“運(yùn)動(dòng)”和“雪地”3種變速模式,通過自動(dòng)變速器操縱桿右側(cè)的模式選擇控制面板上3個(gè)模式選擇按鍵進(jìn)行模式選擇。各模式的選擇操作及工作情況如下。

 

1)普通模式。該模式為缺省選擇,無需按任何鍵,自動(dòng)變速器自動(dòng)在此模式下工作。電控單元控制自動(dòng)變速器自動(dòng)換檔時(shí),以省油為優(yōu)先。此模式適用于各種平常的路面。

 

2)運(yùn)動(dòng)模式。按下“S”鍵,儀表板上的“SPT”指示燈亮,這時(shí)自動(dòng)變速器進(jìn)人運(yùn)動(dòng)模式自動(dòng)換檔程序。此模式下,電控單元控制自動(dòng)變速器自動(dòng)換檔時(shí),以動(dòng)力性為優(yōu)先考慮,即優(yōu)先保證行駛性能和加速性能。

 

3)雪地模式。按下“*”鍵,儀表板上的“*”指示燈亮,這時(shí)自動(dòng)變速器進(jìn)人雪地模式自動(dòng)換檔程序。此模式適應(yīng)低附著力路面行駛,電控單元控制自動(dòng)變速器用2檔起步,以防止驅(qū)動(dòng)輪打滑。

 

4)強(qiáng)制1檔模式。在自動(dòng)變速器操縱手柄置于2位時(shí),將模式選擇控制面板上的“1”鍵按下,自動(dòng)變速器始終在1檔工作。

 

二、AL4型自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

AL4型自動(dòng)變速器采用的是串聯(lián)式辛普森Ⅱ型行星齒輪機(jī)構(gòu),它的前排行星架與后排齒圈相連,前排齒圈與后排行星架相連。施力裝置由2個(gè)片式離合器,1個(gè)帶式制動(dòng)器和2個(gè)片式制動(dòng)器組成,傳統(tǒng)的辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)只能提供3個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔,若要改進(jìn)為4速,需加1個(gè)行星排、1個(gè)離合器、1個(gè)單向離合器和1個(gè)制動(dòng)器。而辛普森11型行星齒輪機(jī)構(gòu)只需用復(fù)合行星排就可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)前進(jìn)檔,節(jié)省了超速機(jī)構(gòu)的3個(gè)施力元件。由于復(fù)合行星齒輪排的公用太陽輪不帶鼓,使得自動(dòng)變速器的體積較小,正好符合法國車的排量較小的特點(diǎn)。AL4型自動(dòng)變速器內(nèi)部沒有單向離合器,液力變矩器內(nèi)離合器盤前后都有摩擦片。

 

三、AL4型自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)特點(diǎn)

 

1.自動(dòng)控制過程

 

AL4型自動(dòng)變速器的控制單元,通過各種傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、自動(dòng)變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào),輸入自動(dòng)變速器電控單元,電控單元根據(jù)這些信號(hào)確定自動(dòng)變速器換檔控制信號(hào)。電控單元輸出的換檔信號(hào)控制相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作,并通過其二位換向閥產(chǎn)生相應(yīng)的液壓控制信號(hào),使有關(guān)的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔。

 

2.自動(dòng)變速器控制規(guī)則

 

為使自動(dòng)換檔控制適應(yīng)車輛載荷、駕駛條件、道路和駕駛風(fēng)格等的變化,AL4型自動(dòng)變速器電控單元設(shè)置了10條控制規(guī)則:Ll為經(jīng)濟(jì)規(guī)則,當(dāng)自動(dòng)變速器油溫度達(dá)到30℃以后便進(jìn)人該規(guī)則;L2為中間規(guī)則,介于LlL3之間;L3為運(yùn)動(dòng)規(guī)則,電控單元測(cè)出駕駛?cè)说鸟{駛風(fēng)格或駕駛?cè)税聪铝恕?/SPAN>S”鍵后,自動(dòng)控制換檔時(shí)便優(yōu)先進(jìn)人該規(guī)則;L4為上緩坡規(guī)則,自動(dòng)控制換檔時(shí)便優(yōu)先考慮上緩坡所需的動(dòng)力;L5為上陡坡規(guī)則,自動(dòng)控制換檔時(shí)便優(yōu)先考慮上陡坡所需的動(dòng)力;L6為下坡規(guī)則,此規(guī)則使換檔較平路時(shí)滯后,以利于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng);L7為雪地規(guī)則,此規(guī)則使用于低附著因數(shù)路面,電控單元控制自動(dòng)變速器2檔起步,以防止車輪打滑,按下“*”鍵后,進(jìn)人此規(guī)則;L8為低溫保護(hù)規(guī)則,自動(dòng)變速器油溫度低于14℃時(shí)進(jìn)人該規(guī)則,禁止液力變矩器鎖止;L9為高溫保護(hù)規(guī)則,自動(dòng)變速器油溫度高于118℃時(shí)進(jìn)人該規(guī)則,液力變矩器鎖止;L10為防污染規(guī)則,自動(dòng)變速器油溫度在15℃~30℃時(shí)進(jìn)入該規(guī)則,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速以防止污染。

 

3AL4型自動(dòng)變速器控制程序

 

1)正??刂瞥绦?。自動(dòng)變速器油溫度在30℃~118℃,未按任何鍵的情況下電控單元自動(dòng)進(jìn)人此程序,控制換檔。在該程序下,電控單元根據(jù)駕駛?cè)说鸟{駛風(fēng)格、載荷、路面等情況在LlL6中選擇換檔規(guī)則進(jìn)行換檔控制。

 

2)運(yùn)動(dòng)控制程序。按下“S”鍵后,電控單元便進(jìn)入該程序進(jìn)行換檔控制。在該程序下,電控單元優(yōu)先選擇L3規(guī)則,再按“S”鍵后則取消L3規(guī)則。

 

3)雪地控制程序。按下“*”鍵后,電控單元便進(jìn)人該程序進(jìn)行換檔控制,該程序下電控單元首先選擇L7規(guī)則。

 

4AL4型自動(dòng)變速器的控制功能

 

1)降檔控制。電控單元根據(jù)車速、節(jié)氣門位置及制動(dòng)踏板的情況自動(dòng)控制降檔,以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)作用。車速平穩(wěn),完全松開加速踏板時(shí),跳減檔(4231);快速松動(dòng)加速踏板時(shí),固定在原檔或降1檔;踏下制動(dòng)踏板時(shí)提前降檔。

 

2)瞬間提高加速性。在LlL2規(guī)則控制狀態(tài)下快速將加速踏板踩到底時(shí),電控單元可瞬間過度到LlL3規(guī)則,放松加速踏時(shí),則又回到原來的規(guī)則控制狀態(tài)。

 

3)急加速功能。在某一穩(wěn)定行駛狀態(tài)下急踩加速踏板時(shí),電控單元自動(dòng)控制降檔,以獲得車輛急加速所需的動(dòng)力。

 

4)壓力控制。閉環(huán)狀態(tài)下(電控系統(tǒng)無故障,自動(dòng)變速器油溫度達(dá)到某一范圍時(shí))電控單元根據(jù)轉(zhuǎn)速和渦輪的轉(zhuǎn)矩控制主油路的壓力。

 

5)換檔電磁閥銜接控制。換檔時(shí),電控單元控制換檔電磁閥的通斷電,使自動(dòng)變速器先進(jìn)人空擋狀態(tài),待原檔的油缸開始泄油后,新?lián)Q檔油缸開始注油。兩缸排空和加滿油的時(shí)間間隔由電控單元根據(jù)車速和節(jié)氣門的位置確定。

 

6)液力變矩器的鎖止與分離。電控單元根據(jù)車速、節(jié)氣門的位置、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、自動(dòng)變速器輸人轉(zhuǎn)速所處的換檔規(guī)則等,確定液力變矩器是否鎖止,以便通過液力變矩器鎖止避免自動(dòng)變速器油溫度過高、降低油耗、獲得發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)等。

 

7)換檔減小轉(zhuǎn)矩控制。換檔時(shí),自動(dòng)變速器電控單元向發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元輸出信息,通過減小點(diǎn)火提前角的控制,來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,以降低換檔時(shí)的沖擊。

 

8)怠速補(bǔ)償控制。自動(dòng)變速器油溫度在15℃~30℃時(shí),向發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元提供信息,使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速提高。

 

9)自動(dòng)變速器保護(hù)控制。AL4型自動(dòng)變速器主要有以下保護(hù)控制功能。

 

倒檔保護(hù)。當(dāng)車速大于15km/h,從D位掛人R位時(shí),電控單元控制自動(dòng)變速器不進(jìn)人倒檔工作,車輛空檔滑行。同時(shí)顯示“N”閃爍,制動(dòng)燈亮。

 

錯(cuò)誤操作保護(hù)。當(dāng)車速大于換檔極限速度時(shí),從D332變換檔位時(shí),電控單元控制自動(dòng)變速器先保持在原位,延時(shí)一定的時(shí)間后再換檔。

 

禁止操作動(dòng)作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于某一設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí),電控單元會(huì)禁止NDNR的換檔操作,需經(jīng)減速和延時(shí)過渡。

 

10)變速桿鎖止功能。自動(dòng)變速器操縱桿在“P”位時(shí),只有在點(diǎn)火開關(guān)接通“M”位,同時(shí)踩下制動(dòng)踏板時(shí),才能將變速桿從“P”位移到其他檔位。

 

11)儀表板上的顯示功能。自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)在儀表板上的顯示功能有:通過儀表板上的液晶顯示,顯示自動(dòng)變速器的檔位和選定的程序;通過“SPT”和“*”兩指示燈的交替閃爍,提示自動(dòng)變速器有故障。

 

12)更換自動(dòng)變速器油提示功能。自動(dòng)變速器電控單元根據(jù)自動(dòng)變速器油溫度和高溫下的工作時(shí)間等參數(shù)來計(jì)算自動(dòng)變速器油讀數(shù),當(dāng)讀數(shù)超過32958時(shí),通過“SPT”和“*”交替閃爍,提示自動(dòng)變速器油需更換。

 

13)自診斷功能。電控單元控制傳感器和執(zhí)行器的電源,并監(jiān)視其工作是否正常。當(dāng)有故障時(shí),電控單元具有如下功能:確認(rèn)故障后通過指示燈的閃爍予以警示,并儲(chǔ)存故障信息;通過K線可與診斷設(shè)備交流信息;使自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)在后備方式下運(yùn)行。

 

14)數(shù)據(jù)更新和加密碼。自動(dòng)變速器電控單元可通過診斷設(shè)備對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,還可以根據(jù)車上未裝的選裝件設(shè)定自動(dòng)變速器電控單.元的外圍環(huán)境。

 

四、常見故障分析

 

由于AL4型自動(dòng)變速器沒有油尺,所以檢查油位的方法有所不同。正確的檢查方法為:在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下,使自動(dòng)變速器在每個(gè)檔位停留一下(時(shí)間不能少于5s)。當(dāng)自動(dòng)變速器油溫度達(dá)到60℃時(shí),打開底部的溢流孔,應(yīng)有少許自動(dòng)變速器油溜出來。另外,該款自動(dòng)變速器用油為專用油,不得混用。AL4型自動(dòng)變速器目前常見的故障包括以下數(shù)種。

 

1.“SPT”和“*”交替閃爍

 

當(dāng)出現(xiàn)自動(dòng)變速器油過熱或過久未換自動(dòng)變速器油,自動(dòng)變速器電控單元和儀表板之間的聯(lián)系中斷等故障時(shí),指示燈會(huì)閃爍。這時(shí)故障點(diǎn)可能在:自動(dòng)變速器電控單元本身、電控單元的供電、油壓傳感器、升檔電磁閥的供電、主油路壓力的調(diào)節(jié)、多功能開關(guān)、上檔電磁閥(EVS1EVS6)、主油壓調(diào)節(jié)電磁閥(EVMPL)、液力變矩器鎖止電磁閥(EVMPC)及自動(dòng)變速器油流量電磁閥(EPDE)等,另外,加速踏板若未進(jìn)行初始化,輸人、輸出軸轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信息出現(xiàn)故障,指示燈也會(huì)閃爍。

 

2.空檔開關(guān)出現(xiàn)故障

 

當(dāng)自動(dòng)變速器空檔開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)造成車輛冷車時(shí)無檔,不能行駛。若熱車后正常,證明空檔開關(guān)受潮或輕度腐蝕,將開關(guān)清理干凈即可恢復(fù)正常。若情況較為嚴(yán)重,則需要更換空檔開關(guān)。

 

3.主油路調(diào)壓電磁閥出現(xiàn)故障

 

主油路調(diào)壓電磁閥出現(xiàn)故障,會(huì)使車輛舒適性差、進(jìn)檔沖擊、升檔沖擊和降檔沖擊。當(dāng)自動(dòng)變速器電控單元檢測(cè)到主油壓調(diào)節(jié)電磁閥出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)使自動(dòng)變速器進(jìn)人緊急備用模式運(yùn)行。

 

4.壓力調(diào)節(jié)故障

 

當(dāng)自動(dòng)變速器因壓力調(diào)節(jié)故障而導(dǎo)致2個(gè)指示燈交替閃爍時(shí),故障原因可能包括:與存儲(chǔ)在自動(dòng)變速器電控單元內(nèi)的主油路壓力的自適應(yīng)值相關(guān)的故障,與閉環(huán)調(diào)節(jié)中檢測(cè)信息的相關(guān)故障。例如,如果電控單元內(nèi)存儲(chǔ)的主油路壓力與測(cè)量到的主油路壓力之間差值增加,應(yīng)檢查壓力調(diào)節(jié)電磁閥的運(yùn)行狀況和自動(dòng)變速器油壓力傳感器是否工作正常。同時(shí)還要檢查液壓控制單元中相應(yīng)的柱塞是否工作正常。出現(xiàn)2個(gè)指示燈交替閃爍的故障時(shí),自動(dòng)變速器將被降級(jí)至安全模式,并把主油路壓力調(diào)到最大,打開閉環(huán)控制以應(yīng)急。

 

5.自動(dòng)變速器無前進(jìn)檔或手動(dòng)1

 

自動(dòng)變速器若無前進(jìn)檔或手動(dòng)1檔,一般有以下幾種原因:低速檔帶式制動(dòng)器F3;3檔離合器E2或換檔電磁閥EVS3,EVS4出現(xiàn)故障。另外還有可能是自動(dòng)變速器液壓控制單元中相應(yīng)的柱塞卡滯。

 

6.自動(dòng)變速器無前進(jìn)檔或手動(dòng)2

 

自動(dòng)變速器若無前進(jìn)檔或手動(dòng)2檔,故障原因有:低速檔帶式制動(dòng)器F32檔離合器El或上檔電磁閥EVS2以及EVS4出現(xiàn)故障。對(duì)于手動(dòng)位置時(shí),還可能是電磁閥EVS6出現(xiàn)故障,或是自動(dòng)變速器液壓控制單元中相應(yīng)的柱塞卡滯。

 

7.自動(dòng)變速器無前進(jìn)檔或手動(dòng)3

 

自動(dòng)變速器若無前進(jìn)檔或手動(dòng)3檔,故障原因多一為片式離合器E1、E2出現(xiàn)故障;有換檔電磁閥參加工作(此時(shí)換檔電磁閥都不參加工作)或液壓控制單元中柱塞卡滯。

 

8.自動(dòng)變速器無前進(jìn)4

 

自動(dòng)變速器無前進(jìn)4檔,故障原因可能為超速檔片式制動(dòng)器Fl、二檔離合器El、換檔電磁閥EVS1EVS2出現(xiàn)故障以及液壓控制單元中柱塞卡滯。

 

9.自動(dòng)變速器無鎖止

 

造成自動(dòng)變速器不能鎖止的原因比較多,包括:液壓控制單元、鎖止電磁閥出現(xiàn)故障等。如果電磁閥工作正常卻無液力變矩器鎖止,極易造成自動(dòng)變速器油溫度過高。此時(shí),應(yīng)檢查液力變矩器的工作狀況是否正常。當(dāng)自動(dòng)變速器電控單元檢測(cè)到摩擦片出現(xiàn)滑動(dòng)時(shí),將取消鎖止功能以應(yīng)急。

 

10.自動(dòng)變速器無倒檔

 

自動(dòng)變速器無倒檔時(shí),故障原因可能為帶式制動(dòng)器F3、片式片式離合器E2、換檔電磁閥EVS5出現(xiàn)故障或液壓控制單元中柱塞卡滯。

 

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