底盘教案05自动变速器.doc

汽车底盘结构与检修教案教学内容备 注（首页）班级： 日期： 年 月 日 编号教 学 目 的 与 要 求了解自动变速器的基本组成和工作原理。掌握液力变矩器的结构和工作原理。掌握行星齿轮机构的结构和工作原理。掌握复式行星齿轮机构的结构和工作原理掌握自动变速器控制的各部件结构和工作原理。掌握自动变速器换档过程和换档规律本 课 重点 与 难点行星齿轮机构的结构和工作原理自动变速器控制的各部件结构和工作原理。课 堂 进 程次序内 容1.第一 节 概述 （2课时）2.第二节 液力变矩器 （2课时）3.第三节 行星齿轮机构 （4课时）4.第四节 自动变速器控制系统 （4课时）5.第五节 电子控制系统 （4课时）6.第六节自动变速器故障诊断与检修 （2课时）7.复习和布置思考题 8.9.10.11.12.第五章 自动变速器第一节 概述l 自动变速器优点以往的汽车速度的控制均采用机械式变速器,就是变速变矩时,驾驶员通过操纵变速使变速器中的齿轮进行不同的组合，以增大或减小总发动机产生的扭矩，从而适应各种行驶条件。在汽车换档时，驾驶员除了操纵变速杆外，还要交替踩离合器踏板和加速踏板。这样一来，一旦路况复杂，驾驶员就易疲劳或发动机熄火。自动变速器由于能实现自动变速、连续变转矩、换档时不中断动力传递等特点，并具有操作轻便、换档平稳、过载保护等优点。此外，还可以减轻驾驶员的劳动强度，提高汽车行驶的机动性、安全性和越野性。因此，现在越来越多的轿车甚至化车都装有自动变速器。l 自动变速器按控制原理分为液控液动式、电控液动式和电控机械式自动变速器。按传动方式可分为普通齿轮型、行星齿轮型和链条型自动变速器。汽车上普遍使用的是电控液动式行星齿轮型自动变速器。按汽车的驱动方式又可分为FR车（发动机前置后轮驱动）自动变速器和FF车（发动机前置前轮驱动）自动变速器，由于在FF车中，发动机一般横向布置，因受到车辆宽度的限制，FF车的自动变速器其外形与FR车截然不同，特点是短而粗，如图5-1所示P92。l 自动变速器组成一般由变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统、电子控制系统等组成。l 各部分基本构造和作用一、变矩器变矩器主要由外壳、泵轮、导轮、涡轮组成。变矩器的外壳固定在发动机的飞轮上，把发动机的动力传给变矩器。泵轮由变矩器外壳驱动，涡轮以花键与自动变速器的输入轴相连，泵轮把油液抛射到涡轮里，涡轮带动变速器。导轮引导从泵轮抛向涡轮的油液，这样可使导轮在最大扭矩输出时保持固定。二、行星齿轮机构行星齿轮行构在自动变速器中其作用是提供不同的传动比。通常一个单排的行星齿轮机构是由太阳轮、行星齿轮架、两个以上的行星齿轮和齿圈组成。三、液压控制系统液压控制系统是由各种滑阀组成。它是自动变速器的重要组成部分，它可根据驾驶员和汽车行驶工况的要求，利用油液的压力使离合器和制动器在一定的条件下控制行星齿轮变速器的任一部件，从而达到行星齿轮机构自动地换档。四、电子控制系统早期，全自动变速器是由液压系统控制的；现在许多自动变速器是由计算机控制的，即电子控制的自动变速器。它是由电子控制单元、各种电磁阀、各种传感器及指示装置等组成。电子控制自动变速器示意图如图5-4所示P94第二节 液力变矩器一、变矩器的组成变矩器是利用液体平稳地将发动机扭矩传递给变速器。变矩器内部是一个环形装置，其中充满自动变速器油，位于发动机和变速器之间。常用的汽车液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成。1、泵轮泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的ATF依靠离心力向外喷出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷射的ATF的速度也随着升高。2、涡轮涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片。涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的叶片与泵轮的叶片相对而设，相互间保持非常小的间隙。3、导轮导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴上，通过单向离合器固定于变速器壳体上。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反反向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。二、变矩器的工作原理1、变矩器的基本工作原理2、自动变速器油（ATF）的流动在变矩器旋转时，ATF先从泵轮流向涡轮，再由涡轮排出流入导轮，最后通过导轮回流至泵轮。具体过程如下：1）泵轮旋转时，离心力将ATF向外喷射而流入泵轮。2）ATF进入泵轮后，在离心力的作用下推动涡轮叶片，使涡轮一同旋转。3）涡轮旋转后，ATF由叶片导入涡轮中心部位。因为涡轮叶片是呈曲线状，ATF流入涡轮和离开涡轮的方向将好相反。4）ATF又从涡轮排出流入导轮。5）导轮的叶片能使ATF油流动的方向再次相反，使ATF回流至泵轮的中心部位。6）ATF回流至泵轮后再次推动泵轮叶片，促使泵轮旋转，从而放大转矩。在液力变矩器中的ATF就是如同上述那样周而复始地反复循环。3、变矩器的工作原理当涡轮转动时，从涡轮流出的ATF有残留的动能，通过导轮加在泵轮上从而增大转矩。泵轮与涡轮的转速相差越大，转矩增大也越快，当涡轮与涡轮的转速相差越大，转矩增大也越快。当涡轮转速加快到与泵轮转速接近时，从泵轮叶片后表面流过的ATF变成从叶片前面流过，液动方向改变了。当ATF从叶片后表面流动时，导轮由于单向离合器的作用在导轮轴上空转；而通过叶片前表面时，同样由于单向离合器的作用，导轮被单向离合器锁住在导轮轴上而转动。导轮空转开始点称为耦合点。开始空转后，变矩器就失去了变转矩的功能而只有液力耦合器合动力的功能，耦合点实际是变矩器功能的转折点，所以导分界线空转的范围称为耦合范围，导轮不空转的范围称为变矩器范围。 三、变矩器的性能当发动机的转速（NE）和转矩（ME）一定，泵轮的转速（NB）和转矩（NB）也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比（K）、转速比（I）和传动效率（）三者的变化关系如下：转矩比（K）=I涡轮输出转矩/泵轮输出转矩=MW/MB转速比（I）=I涡轮转速/泵轮转速=NW/NB齿圈太阳轮。行星齿轮机构可以提供降速档、超速档、直接档、倒档和空档。1）降速档实现降速档可通过固定行星齿轮机构中的两种元件来实现，一种是固定太阳轮，另一种是固定齿圈。固定太阳轮时，齿圈为主动件，行星架为从动件。齿圈固定时，太阳轮为主动件，行星架为从动件。2）超速档实现超速档，只要将上述的两种情况中的主动件与从动件互换即可。一种就是固定太阳轮时，行星架为主动件，齿圈为从动件。另一种是固定齿圈时，行星架为主动件，太阳轮为从动件。3）直接档主动件与从动件被锁在一起从而形成直接档传动，输入转速等于输出转速。4）倒档将行星回固定，无论太阳轮为主动件或从动件，齿圈作为从动件或主动件，太阳轮的转动与齿圈的转动方向始终相反。同样以齿圈为主动件，太阳轮为从动件可以实现超速转动的倒档。5）空档当行星齿轮机机构的所有元件都不受约束，可以自由转动时，则无论从那一个元件输入动力都不会有动力输出。此时行星齿轮机构处于空档位置。行星齿轮工作情况可用表5-1归纳如下：状态档位固定部件主动部件从动部件旋转方向1降速档太阳轮齿圈行星架相同方向2降速档齿圈太阳轮行星架相同方向3降速档太阳轮行星架齿圈相同方向4降速档齿圈行星架太阳轮相同方向5倒档位行星架太阳轮齿圈 相反方向 状态档位固定部件主动部件从动部件旋转方向6倒档位行星架齿圈太阳轮相反方向7直接档没有任意两个第三元件同向同速8空档位没有不定不定不转动二、复合式行星齿轮机构目前，复合式行星齿轮机构有辛普森式齿轮机构、拉威那式行星齿轮机构和在辛普森式齿轮机构的基础上再加上一套单排行星齿轮机构。1、复合式行星齿轮机构类型1）辛普森式齿轮机构辛普森式（SIMPSON）齿轮机构是由公用一个太阳轮的两组行星齿轮、两个齿圈和两个行星架组成。如图5-14 P100所示。它是目前应用最为广泛的一种复合式行星齿轮机构。2）拉威那式齿轮机构拉威那式齿轮机构是由一小一大两个太阳轮、三个长行星齿轮和三个短行星齿轮组成的两组行星齿轮，一个共用行星架和一个共用齿圈组成。如图所示P100拉威那式齿轮机构有一些胜过辛普森式齿轮机构的优点，主要是结构紧凑和由于相互啮合的齿数较多，因此传递的转矩较大；缺点是结构较复杂，工作原理难理解。2、辛普森式齿轮机构1）空档如图P101所示2）第一降速档变速器换入第一降速档时，发动机的转矩通过变矩输入变速器的输入轴，输入轴与前齿圈连接在一起转动。此时，前齿圈驱动前行星齿轮，前行星齿轮又驱动太阳轮，因为行星架被固定，所以太阳轮驱动后行星齿轮，后行星齿轮最后驱动与输出轴连接在一起的后齿圈转动，如图所示P101。这一传动路线是一个降速前进档，传动比一般为2.5:1-3.0:1。3）第二降速档变速器换入第二降速档时，发动机的转矩通过变矩器输入变速器的输入轴，输入轴与前进圈连接在一起转动，前齿圈驱动前行星齿轮，因为太阳轮被固定，则前行星齿轮又围绕着太阳轮公转。如图所示P1014）直接档当变速器处于直接档时，发动机的转矩通过变矩器转入变速器的输入轴，输入轴与前齿圈连接在一起转动，由于太阳轮与前齿圈锁住，所以同时也驱动太阳轮。因为太阳轮和前齿圈同向同速转动，所以前行星架被锁在前两者之间被迫一起转动。如图P102所示。5）倒档位由于前齿圈与太阳轮锁在一起，发动机的转矩通过变速器输入轴传递给太阳轮使其转动，太阳轮又驱动后行星齿轮转动。由于后行星架被固定，后行星齿轮只有自转，因此后行星齿轮驱动后齿圈后，转动方向将好相反，如图所示P102。一般倒档的传动比为2.5:1-2.0:1。1）自动变速器结构2）D-1档传动路线当汽车以D-1档位行驶时，其动力传动路线如下：动力液力变矩器超速传动输入轴超速行星架由于O/D直接离合器（CO）结合和O/D档单向离合器（F0）锁定，使超速太阳轮与行星架锁在一起故转速相同，超速齿圈也以同一转速转动。3）D-2档传动路线传动路线如下：动力液力变矩器超速传动输入轴超速行星架由于O/D直接离合器（CO）结合和O/D档单向离合器（F0）锁定，使超速太阳轮与行星架锁在一起故转速相同，超速齿圈也以同一转速转动。即前部的传动比为1:1中间轴此时前进档离合器（C1）结合，使前行星齿圈顺时针转动2档制动器（B2）作用和1号单向离合器（F1）锁住前后太阳轮前齿圈驱动前进星齿轮前行星架顺时针转动输出轴。如图所示P104。4）D-3档传动路线传动路线如下：动力液力变矩器超速传动输入轴超速行星架由于O/D直接离合器（CO）结合和O/D档单向离合器（F0）锁定，使超速太阳轮与行星架锁在一起故转速相同，超速齿圈也以同一转速转动。5）D-4（O/D档）档传动路线传动路线如下：动力液力变矩器超速传动输入轴超速行是架顺时针转动O/D档制动器（BO）作用，使超速太阳轮固定此时超速行星齿轮自传超速齿圈顺时针转动（增速）中间轴此时前进档离合器（C1）和直接档离合器（C2）都结合前行星齿圈和太阳轮都顺时针转动行星架也以同样转速转动输出轴，如图5-25所示P1第四节 自动变速器控制系统液压控制系统主要有油泵、主油道调压阀、手控制阀、节气门阀、调速阀、换档阀、强制低档阀、减压阀、蓄压器、旁通阀、单向阀等，如图5-29所示。P106一、各部件结构与原理1、液力油泵1）作用液力油泵主要将ATF输送到液力变矩器，润滑行星齿轮装置，并对液压控制系统提供工作压力。2）结构与工作原理液力油泵有齿轮式、转子式和叶片式几种类型。如图5-30所示P106。常用的是齿轮油泵。无论何种类型的油泵都是由固定部分的壳体、变矩器驱动的主动部分（内转子）和被动部分（外转子）等组成。3）注意事项（1）具有自动变速器的汽车不能进行推车启动。其原因是发动机不工作时，液力油泵不泵油，变速器内无控制油流。即使在D档或R档上，输出轴仍然是空转，发动机无法被启动。2、多片式离合器1）作用2）结构与工作原理多片离合器由壳体（液压油缸、前组制动轮）、油缸活塞、摩擦片和复位弹簧等组成。如图所示P108。它是液压控制执行元件，特点是：径向尺寸小、湿式柔和接合、传递转矩较大。3）故障自动变速器中的离合器主从动片是易损件，操作不当或漏油，行驶中打滑是常见的故障。3、制动器1）作用就是在自动变速器中用来控制行星齿轮机构中的任一元件，改变齿轮传动的组合而实现变速。2）结构与工作原理自动变速器中的制动器有多片式和带式两种多片式：结构和原理同多片式离合器。特点是接合时平顺性好，少量间隙无需调整；汪足是轴向尺寸较大。目前，许多变速器均采用这种形式的制动器。带式：由制动带、油缸、活塞和调整件组成，如图所示P109所示，其调整点多在带支撑端，可在外部或拆下油底调整。调整方法是将螺钉旋紧后，再松开2-3圈，带与鼓的间隙即为合适。带式制动器的特点是轴向尺寸小，工作的平顺性差，控制油路中多配有缓冲器。4、主油路调压阀1）作用作用定量液力油泵的自动变速器，当油泵把液力油输送到变速器液压系统时，输出的液压会随着发动机的转速增加而升高，过高的油压可能引起油泵停转。2）结构与工作原理如图所示P109液力油泵工作时，液力油被送往变矩器，油压升高。当主油路调压阀中的阶梯滑阀上部的压力与下部的压力、弹簧弹力不平衡时，就可打开或关闭排油孔，通过旁通泄油，保证油压稳定。阶梯滑阀上下两端是通过手控制阀分别施加两个独立的外来压力，控制其压力的升高或降低，达到调节主油路油压的高低满足工作的需要。 5、速度控制阀1） 作用速度阀是由变速器输出轴驱动的控制装置。它传感车速，并向阀体输送升档或降档的油压信号，基本上是由速度阀根据车速，控制变速器的换档点和换档特性。2）结构与工作原理如图所示P110速度阀体上有一个或两个重块和弹簧力控制的阀。当汽车静止时，速度阀体上的主油路进口被关闭，不起作用。当汽车行驶后，速度阀开始转动，使重块在离心力的作用下移动滑阀，这样调整了主油路油压，并进入速度油压回路输送到换档阀。线轴滑阀式和单向球阀式都有大小两个重块和弹簧，大的初级重块在低速时向外移动，而小的次级重块在高速时才向外移动。6、节气门阀1） 作用节气门阀是利用节流原理，产生与节气门开度成正比的油压，它与速度控制油压共同控制换档阀，实现自动换档。2）结构与工作原理节气门阀按其操纵方式分为机械式和真空式。机械式是通过拉杆、拉索压缩其弹簧来操纵滑阀，控制油压稳定。如图所示P110当踩下加速踏板时，机械或真裕装置打开节气门阀产生油压，节气门油压直接作用在调压阀上。此时，使调压阀保持在关闭泄油口位置，并使油压升高。由于主油路油压升高使施力装置压紧，使升档延迟，当松开加速踏板时，节气门阀产生的油压下降，主油路油压也随之下降。当事速降至特定值时，主油路油压进一步下降引起降档。7、手动换档阀手动换档是一个通过选档杆联动装置操纵的滑阀。当人工使选档杆位于前进档（D）或倒档（R）时，手动换档阀把主油路油压输送到相应执行机构的油路中。当使选档杆位于空档（N）时，控制油路被封闭，如图所示P1118、强制低档阀强制低档阀就是在额外需要增加转矩时实现强制降档。如节气门迅速打开时，节气门阀油压也急剧升高，并且被输送到强制低档阀，这时迫使强制低档阀打开出口，使主油路油压作用到换档阀上，此时换档阀的弹簧弹力、强制低档阀和节气门阀油压共同作用在换档阀的一侧，使共移动到降档位置，实现强制快速换档。电控变速器常用由加速踏板联动装置上的开关操纵电磁阀实现强制降档。当节气门开度增大时，由开关打开电磁阀，增大节气门阀油压而迫使立即降档。9、蓄压器蓄压器主要用于缓冲换档时油压的冲击。如图所示P112二、液压系统换档过程分析2、典型液压油路图与换档过程分析 240L型自动变速器的液压操作系统由液压泵、两个油压调节阀、节气门阀、中间复合或离心调速器、手动阀、三个换档阀、多个辅助阀及蓄压器、超速档电磁阀等组成。下简要介绍变速器在主要档位时，油路的工作情况。执行元件工作与档位的关系可见表5-2。表中的CO、BO与图中的C3、B4相当（后文中用括号标出图中元件）A-手柄位置档位换档执行元件C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2D1234212手柄位置档位换档执行元件C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2L1R倒档P停车N空档三、自动换档规律自动换档规律就是自动变速器根据车辆速度和载花荷（节气门开度）自动变换档位。换档规律用换档图来表示，换档图的横坐标用变速器输出轴转速或车速表示，以每分钟转速或每小时公里数为单位；纵坐标用发动机节气门开度表示，以百分比为单位。图中任何一点，都是由节气门开度和车速大小所决定工作点，也称为换档点。采用换档图时检查换档点是否符合行驶期间自动变速器正确换档规律，可以对变速器进行道路试验和故障诊断，因此换档图对自动变、速器故障检修十分重要。0为四档自动变速器的换档规律图。图中实线分别为1棣升至2档、2档升至3档、3档升至4档（超速档OD）的拒贿档时刻曲线即升档曲线。图中的两条双点划线，右边的一条为锁止离合器锁止线，车速超过该线所处位置时锁止离合器锁止；左边的一条为锁止离合器解除线，当车速对于该线所处位置的值时，锁止合离合器的锁止解除。从这组线可以看出，此种自动变速器只有在超速档时，变速器才能实施锁止。电控自动变速器和液近代自动变速器换档规律的不同点是，液控自动变速器换档规律图是连续变化的曲线，而电控自动变速器由于模拟节气门开度的电参数是阶梯变化的信号，因此换档规律图也是阶梯性变化曲线，如图5-49所示。P125自动变速器电控系统一般由电子控制单元、速度传感器、节气门位置传感器、各种电磁阀、各种开关及指示装置等构成（图5-50）P125一、 控制原理发动机工况信号由水温传感器、节所门开度传感器等提供；车速信号由1号车速传感器、2号车速传感器提供：开关信号由空挡起动开关、超速（O/D）开关等提供。这些信号进入ECU，CPU将这些信号与ROM中预先设定的最佳档位比较而确定档位参数，由输出电路输送到某档电磁阀线图，完成变速工作。即根据车速、加速度、换档等有关车辆行驶状态各种信号的检测，通过计算机综合控制发动机转矩和自动变速器的离合器系统配合油压，而实现汽车极其平稳的变速。二、部件功能1、节气门位置传感器节气门位置传感器根据节气门的开度输出电压信号，它是由电位器和微动开关、外壳等构成。电位器包括电阻片及装在轴上可转动的电刷，微动开关包括怠速触点等。节气门位置传感器的芯轴与节气门销轴在同一轴线上，二者用凸块或刚性联轴节连接，因此节气门位置传感器与节气门同步转动。节气门开度与电位器电刷的位置同步变化，从电刷输出的电压信号与节气门开度成正比。节气门位置传感器常见故障有：线路故障；传感本身故障 ；传感器安装调整不当。这些故障将导致发动机的怠速过高或不稳，加速性能变坏。2、水温传感器它由外壳及热敏电阻等构成，其作用是检测冷却水温，当冷却水温低于80时，停止超速档变速和锁定系统强制解除。 在ECU插座的THW端所测得的电压值为0.3-0.8V时,就可以判断冷却水温为80左右，当传感器开路时，电压值为5V，短路时为0V，这两种情况均为故障状态。水温传感器的检查，可将其从机体上拆下，放入冷水中，万用用表测量其电阻， 再将冷水加热，电阻值变化应符合表5-3。如电阻不随温度变化或差值较大时，应予更换。3、车速传感器它由磁铁、笛簧开关组成。 笛簧开关是由小玻璃管内装有两个细长的触头构成，触头由强磁性材料制成，受玻璃管外磁极的控制，有时触头互相吸引而闭合，有时互相排斥而打开，从而形成了开关作用。车速传感器检查：顶起汽车一边车轮（驱动轮），并使车轮转动，用万用表检查传感器二只线端间的电阻，应该间歇出现通路和断路，对于三只线端的速度传感器，将第1脚接蓄电池正极，第2脚接负极，用万用表检查第2脚和第3脚间电阻，应间歇出现通路和断路。4、空档起动开关它是检测变速档位置的传感器，在组合仪表板的速度表上利用传感器的信号显示P、R、N、D的位置，也可以利用传感器的信号实现保护八月，即只有在P档或N档才能起动发动机工作。5、模式选择开关这是供驾驶人员依据换档和锁定时，选择功率方式之用。6、制动灯开关它可检查制动踏板是否被踏下7、超速（O/D）开关它可控制车辆进入或脱离超速档。8、电磁阀由电磁线圈、铁心、阀体、阀杆、弹簧等组成，其结构如图所示。P128铁心与阀体连成一体，当电磁阀通电时，吸动铁心、阀杆移动改变油的通道。电磁阀的检查：用万用表检查电磁阀的电阻值，正常值为11-15（丰田），21-24（三菱）；接通12V电源，检查其动作是否灵活，可在电源通断时听到滑阀移动的声响。密封性检查：1号和2号电磁阀用低压空气检查，不应漏气；3号电磁阀用490KPA压缩空气检查，再通12V电压时不应漏气。压力控制电磁阀线圈电阻为26-22三、ECU的功能ECU接收各种监测汽车行驶状况和发动机工况的传感器的信号，精确控制ECT的换档正时、锁定正时、行星齿轮系统执行机构的液压以及换档时的发动机转矩；它还具有自我诊断功能，能监测和识别电子控制元件的故障，并通过O/D OFF指示灯以故障代码的形式将这些自诊信息输出，另外ECU在车辆出现某些故障时能执行失效防护功能，以保证车辆能继续行驶。1、换档正时控制在ECU的存储器中，已将每一换档杆位置（D、2、1档位）的最佳换档模式和行驶方式 （正常行驶或动力行驶）进行编程。2、超速行驶的控制 若超速主开关接通，并且换档杆位于D档位，汽车才有可能以超速档行驶。当汽车使用巡行控制系统在超速档行驶时，若实际车速降到低于设定车速约4KM/H情况下，则巡行控制ECU送一信号到发动机和ECT ECU去，以解除超速行驶。在水温低于60时，这一控制功能还能防止ECT自动升入超速档。3、锁止系统的控制ECU通过车速信号和节气门开度信号使锁止电磁阀开或关，从而控制锁止正时。在锁止系统工作时，升档或降档ECU档会把锁止电磁阀电路暂时切断以减轻换洒档冲击。6、自我诊断功能当车速传感器、电磁阀或降档开关发生故障时，ECU通过“O/DOFF”指示灯的闪烁输出故障代码，以指示故障所发生的部位。当ECU监测出上述元件有故障时，它便将之存储在存储器中，由于有备用电压，即使发动机熄火也不会消失。所以排除故障后，要进行专门的故障代码消除程序才能将之从存储器中抹去。7、失效防护功能若电控系统出现故障，ECU具备电磁阀备用功能和车速传感器备用功能，配合手动换档，使车辆继续行驶。电磁阀的失效防护情况表5-4所示。正常情况下ECU利用第二车速传感器的信号来进行控制，当第二车速传感器失灵时，则启用一车速传感器。第六节 自动变速器故障诊断与检修 一、自动变速器检修步骤1、自动变速器检修注意事项1）首先检查常见故障部位比较常见的故障是：ATF液面高度不当或油质老化变质；液压系统漏油；节气门拉索（杆）或换档杆等联动装置松动或调节不当，发动机怠速不稳，电近代系统线路连接松动或接触不良。2）充分利用自诊断系统和检测仪器电控自动变速器系统出现故障时，电脑的自诊断系统会记录下故障代码，因此在检修前首先进行故障自诊操作。即利用检测仪器或特定的方法将故障代码从ECU中读出，为迅速地诊断故障的范围提供依据。3）未确定故障大致范围时不要轻易分解2、自动变速器检修步骤2） 根据确认的故障进行直观检查3） 利用检测仪器或自诊断系统，读取故障代码。如果有故障代码，按代码进行故障的范围检查，如果无故障代码，进行下一步检查。4）根据故障的现象，进行必要的试验操作，确定故障的性质的具体的范围。5）根据上一步的试验结果，按范围和部件检修自动变速器。6）进行道路试验，检验故障是否排除。二、自动变速器的检查与试验一般包括：初步检查、失速试验、时滞试验、油压试验和道路试验。1、初步检查其目的是检测自动变速器是否具备正常工作的能力1）检查油平面高度油平面过度：可能使油从加油管或通风管喷出，严重时使机罩内起火，控制阀体上的排油孔被阻塞，排油不畅，影响离合器，制动器平顺分离，换档不稳。油平面过低：由于自动变速器油过少会使离合器和制动器打滑，加速性能变坏，行星齿轮系统润滑不良。2）节气门开度检查：将加速踏板踩到底，节气门应该全开。否则，高速大负荷时，功率输出不足，汽车达不到最高行驶速度；由于加速性能变差，影响强制低档投入工作时间的早晚。处理的方法是对传动系统进行调整。3节气门拉索（杆）检查：节气门全开时，节气门阀的拉索标记距其套管的距离为0-1MM。拉索 的松或紧是由于车身和自动变速器相对位置的移动所造成的，应及时检查与调整，如图所示。限位标记进入套管：说明节气门阀的拉索过紧，节气门阀过早地打开，致使车速异常时才能换入高速档，使换档点滞后。限位标记距套管过远：说明节气门阀拉索过松，节气门阀过迟工作，致使车速在异常低速时才能换上高速档、使换档点提前。4）发动机怠速检查：空调未打开时，怠速转速在600-800R/MIN。若怠速过低，档位转换时，由于动力不足，轻则引起车身振动，重则发动机熄火。若怠速过高，变速杆位于D、R位，不踩加速踏板即“爬行”，换档时发动机出现冲击和振动。若怠速过高，可能是怠速失调或空调系统未关。对功率大的发动机或空车来说，有点轻微的“爬行”是正常的。5）空档起动开关检查：一般是在N位时，变速器上的控制拉臂应与地面垂直，其调节位置因车而异，见图所示P132。6）超速档控制开关检查。2、失速试验目的是为了全面检查发动机和变速器的性能，因试验时发动机和变速器均为满负荷，所以应严格遵守以下规定：试验时间每次决不要超过5S，若进行重复试验，须间隔 3MIN左右，以防止变速器油压过高。试验中如发现发动机转速超过失速转速太多时，是变速器中离合器打滑的显示，应立即停止试验。否则将造成变速器损坏。试验方法为：1）选择一块宽敞平整的场地，停放车辆。2）用驻车制动器或脚制动器将车轮抱死。3）变速杆分别处在D位或R位。4）起动发动机，使变速器油温在50-80。5）用三角木将4只车轮前后均堵住，防止车辆窜动。6）发动机怠速运转，猛踩一脚架速踏板，使节气门全开，转速上升至稳定时，迅速读取转速数据，这个转速就是失速转速。对试验结果应进行分析 试验数据比标准数据低，原因有以下几个方面：发动机输出功率不足；变矩器中的导轮的单向自由轮打滑；如果试验数据比标准失速转速低于600R/MIN以上时，可能是变矩器故障。试验数据比标准数据高，原因有以下几个方面，变速器控制油压偏低；因漏油或磨损造成的离合器打滑；如果失速转速高于规定值500R/MNI以上，可能变矩器已损坏。3、时滞试验它是利用升降时的时间差来分析故障的，是对失速试验的进一步的验证，其方法为：1）起动发动机，待温度升至50以上时，调整怠速，拉紧驻车制动。2）保持发动机怠速运输，将档位由N位换到D位，开始计时，当感觉到上档的轻微震动时，计时终止，这个时间即“D”位上档滞后的时间。3）仍保持发动机怠速动转，将档位由N位换至R位，开始计时，当感觉到上档的轻微震动时，计时终止。这个时间即“R”位上档滞后的时间，如图所示P133。时滞过长是由于控制油压太低，前进离合器活塞漏油，离合器片磨损等。时滞过短是由于控制油压过高，片间和带鼓间隙调整不当，试验一般进行3次，取平均值，每次间隔约1MIN。4、油压试验测量控制管路中的油压，用来判断各种泵、阀的工作性能坏。1）拔去变速器壳体上的检查接头塞，接上压力表。2）启动发动机，拉紧驻车制动，在油温正常（50-80）时进行试验，并用三角木将4只车轮前后均堵住。3）踩下制动踏板，换入D档位，先测怠速下的主油路管道的压力。4）将加速踏板踩到底，测发动机达到失速转速时油路的最高压力。5）在R位重复试验，将测得的数值与规定值比较，参见图5-60。P134（1）任何范围油压均高于规定值：故障原因可能是节气门拉索调整不当，节气门阀失效，调整阀失效。（2）任何范围油压均低于规定值，原因可能是节气门拉索调整不当，节气门阀失效；调压阀失效；油泵失效；O/D直接离合器损坏。（3）只在D档位油压低：原因可能是D档位置油路漏油，前进离合器故障。（4）只在R档位油压低，原因可能是R档位置油路漏油，直接离合器故障或倒档制动器故障。5、道路试验路试的目的是进一步检查自动变速器的使用性能和换档性能，重点在升档、降档、换档冲击、振动和打滑等方面。重现故障的现象，分析故障的原因，从而确定故障的部位并将其排除。路试前必须排除发动机和底盘的故障，使变速器的油温为50-80，分项进行试验。将记录下的数据与此车型的换档规律图进行对照。三、自动变速器故障诊断1、自诊断系统自诊断系统是依靠图形卡一的电脑通过实时记录各种传感器、执行器的工作信号，经过运算来确定故障内容和范围，并存储在电脑的存储器中，以故障代码的型式进行显示，对于OBD-II型诊断系统，需要用专用仪器读取故障代码。故障代码的读取方法有人工的方法按特定的步骤进行读取和专用仪器通过专用接口进行调取两种。1）自动变速器的自诊断步骤（1）自动变速器故障指示灯出现故障显示或电子控制系统有故障。（2）查找并确定诊断盒（控制盒）或诊断接口的位置。（3）确定故障代码显示灯或连接专用仪器。（4）检查蓄电池电压是正常，若不正常，修理或更换蓄电池。（5）若正常，检查代码显示灯或诊断接口电路是否正常，若不正常，进行更换或修理。（6）确定故障代码读取或调取的操作步骤。（7）人工读取或利用仪调取故障代码。（8）根据故障代码并对照故障代码表，确定故障的部位及修理（9）理按照故障原因和部分，进行排除法诊断，对确定故障进行修理。（10）清除起码动变速器ECU中存储的故障代码。（11）进行相关的试验及路试，若代码和故障现象同时消失，说明故障已排除。2） 故障显示信号检查 主要是针对仪表板上，有故障代码显示的车辆。系统正常时，接通点火开关（“ON”位置），故障指示灯亮起，汽车行驶时自动熄灭。系统有故障时，汽车行驶后故障批示灯仍然亮着或不断闪烁。故障显示信号，是根据车型的不同而不同，常见的车辆故障指示灯见表5-6P136 3）故障代码的读取方法故障代码的调取或读取，车型不同方法也不一样，下面以丰田A-340电控自动变速器为例进行说明。（1）人工读取接通点火开关，不要发动发动机，按下超速档（O/D）开关至“ON位置；使用跨接线连接诊断接口的TEI和EI端子，如图5-62 P136。记录下仪表板上超速指示灯“O/D OFF”的闪烁次数。如果系统工作正常。“O/D OFF”灯，呈现很有规律的2次/S闪烁故障显示信号，是根据车型的不同而不同，常见的车辆故障指示灯见表5-6。3）故障代码的读取故障代码的调取或读取，车型不同方法也不一样，下面以丰田A-340J电控自动变速器为例进行说明。（1）人工读取接通点火开关，不要发动发动机，按下超速档（O/D）开关至“ON”位置。使用跨接线连接诊断接口TEI和EI端子，如图5-62所示。P136记录下仪表板上超速指示灯“O/D OFF”的闪烁次数。如果系统工作正常，“O/D OFF”灯，呈现很有规律的2次/S的闪烁。如果系统正常没有故障代码，可断开点火开关，拆下诊断接口跨接线。进行手动换档试验，从而确定是变速器的电气故障还是机械故障。然后根据症状进行检查和排除。如果有故障代码，“O/D OFF”指示灯先以1次/S闪烁故障代码的十位数，间隔1.5S后,再以同样的频率闪烁故障代码的个位数.如果有多个故障代码,下一个代码间隔2.5S后显示；如果还有，依此类推。记录下故障代码，对照故障代码表，根据故障的原因进行修理。（2）仪器调取在仪表板下方的熔断器内，找到 3号诊断接口（DLC3，具有16个端子），并与故障诊断仪连接，如图5-64所示。P137接通点火开关，同时接通故障诊断仪，根据故障诊断仪的提示或使用手册，调取存储器中的故障代码。清除故障代码的方法通常有三种，一是利用解码器或诊断仪器进行清除；其次是从蓄电池附近的仪表板熔断器中拆下发动机燃油喷射（EFI）熔断丝（15A）10S以上的时间来清除；最后一种就是断开蓄电池的负极连接线，但是这样也会将其它电子部件存储的记录一同清除。如果故障代码没有清除，它将一直存储在ECU的存储器中，以后发生故障读取代码时，将会与新故障代码一同显示。清除故障代码后，进行道路试验，检查自动变速器原先发生故障时的症状是否消失，并通过故障代码指示灯看是否显示正常。否则，须再进行诊断和修理。2、常见故障诊断1） ATF容易变质（1）故障现象（2）故障原因使用不当造成油温过高而导致变速器油过早变质。例如：过于频繁地急加速，经常超负荷行驶，经常超速行驶。变速器油质量不佳或受到污染，使变速器油到不达一定的使用期限。变速器至变速器油散热器通道阻塞，使变速器油得不到及时冷却而使油温过高。例如：通向散热器的油管堵塞，散热器的限压阀卡滞。变速器中离合器或制动器的间隙过小，不工作时依然相互摩擦，千万油温过高而变质。主油路和油压过低，使得离合器和制动器在工作时压不紧而打滑，造成油温过高。（3）故障诊断首先，检查自动变速器油散热器的温度，正常情况下温度为60左右。2）汽车不能行驶（1）故障现象无论换档操纵手柄位于倒档、前进档或前进低档，汽都不能行驶；汽车起动后行驶很短路程后，但稍微热车就不能行驶。（2）故障原因自动变速器油底壳被撞坏，自动变速器油全部漏光；换档操纵手柄及手动阀摇臂之间的连杆或拉索松脱，手动阀保持在空档或停车档位置；油泵进油滤网堵塞；主油路严重泄漏；油泵损坏（3）故障诊断与排除拔出自动变速器的油尺，检查自动变速器油的油面高度。检查自动变速器的换档操纵手柄与手动阀摇臂之间的连杆或拉索有无松脱。拆下主油路测压孔上的螺塞，起动发动机，将换档操纵手柄至前进档或倒档位置，检查测压孔内有无自动变速器油漏出。若主油路测压孔内没有油液流出，应打开油底壳，检查手动阀摇臂轴与摇臂有无松脱，手动阀阀心有无拆断或脱钩。若手动阀工作正常，则说明油泵损坏。若主油路侧压孔内只有少量油液流出，油压很低或基本上没有油压，应打开油底壳，检查油泵进油滤网有无堵塞。若冷车起动时主油路有一定的油压，但热车后油压即明显下降，则说明油泵磨损过甚。若侧压孔内有大量油液喷出，说明主油路油压正常，故障出在自动变速器的输入轴、行星齿轮机构或输出轴。对此，应拆检自动变速器。汽车不能行驶的故障诊断与排除程序如图所示P1413）变速器打滑（1）故障现象汽车起步时踩下加速踏板，发动机转速很快升高，但车速升高缓慢；汽车行驶中踩下加速踏板加速时，发动机转速升高但车速没有很快提高；汽车平路行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速异常高。（2）故障原因自动变速器油油平面太低；自动变速器油油平面太高，运转中被行星齿机构剧烈搅动后产生大量气泡。离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦；油泵磨损芝甚或主油路泄漏，造成油路压过低；单向超越离合器过滑；离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油；减振器活塞密封圈损坏，导致漏油。（3）故障诊断自动变速器打滑是自动变速器是觉的故障之一。虽然自动变速器打滑往往都伴有离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧焦等现象。对于出现打滑现象的自动变速器，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，应先调整至正常后再做检查，若油面调整至正常后自动变速器不再打滑，可不必拆修自动变速器。检查自动变速器油的品质。进行路试，以确定自动变速器是否打滑，并检查出现打滑的档位和打滑的程度。对于有打滑故障的自动变速器，在拆卸分解之前，应先检查自动变速器的主油路油压，以找出造成自动变速器打滑的原因。4）换档时冲击较大（1）故障现象（2）故障原因发动机怠速过高；节气门拉索或节气门位置传感器调整不当，使主油路油压过高；升档过迟；真空式节气门阀的真空软管破裂或松脱；主油路调压阀有故障，使主油路油压过高。减振器活塞卡住，不能起减振作用。单向阀钢球漏装，换档执行元件（离合器或制动器）接合过快；换档执行元件打滑油压电磁阀不工作；电脑有故障（3）故障诊断自动变速器换档冲击大的原因可能是调整不当，为此，只要重新调整即可排除，也可能是自动变速器内部的控制阀、减振器或换档执行元件有故障，此时，必须分解自动变速器，进行检查修理。检查发动机怠速。检查节气门拉索或节气门位置传感器的工作情况。检查真空式节气门阀的软管。进行道路试验。检测主油路油压。检测换档时主油路油压；检查电子控制系统和电磁阀；换档冲击大的故障诊断与排除程序如图所示P1445）升档迟缓（1）故障现象在汽车行驶中，升档车速明显高于标准值，升档前发动机转速偏高，必须采用松加速踏板提前升档的操纵方法才能使自动变速器升入高档或超速档。（2）故障原因。节气门拉索或节气门位置传感器调整不当；节气门位置传感器损坏；调速器阀卡滞（液力自动变速器）调整器阀弹簧预紧力过大；调速器阀壳体螺栓松动或输出轴上的调速器阀进出油孔处的密封环磨损。导致调整器油路泄漏。真空式节气门阀推杆调整不当；真空式节气门阀的真空软管破裂或真空膜片室漏气；主油路油压或节气门阀调节油压太高。强制降档开关短路；电脑或传感器有故障。（3）故障诊断对于电子控制自动变速器，应先进行故障自诊断操作，读取自动变速器的故障代码。如有故障代码，则按所显示的故障代码查找故障原因。检查节气门拉索或节气门位置传感器的调整情况，如不符合标准应重新予以调整。测量节气门位置传感器的电阻，如不符合标准，应予以更换。对于采用真空式节气门阀的自动变速器，应拔下真空式节气门阀上的真空软管，检查在发动机运转中真空软管内有无吸力。如果没有吸力，说明真空软管破裂、松脱或填塞，对此，应予以修复。检查强制降档开关。如有短路，应予以修复或更换。测量怠速时的油主油路油压，并与标准值进行比较 。若油压太高，应通过减少节气门阀推杆长度的方法予以调整。用举升器将汽车升起，让驱动轮悬空，然后起动发动机，挂上前进档，让自动变速器运转，同时测量调速器油压。若调速器油压正常，则升档迟缓的故障原因因为换档阀工作不良。对此，应拆检或更换阀板。自动变速器升档迟缓的故障诊断与排除程序见图5-59 P1406）不能升档（1）故障现象汽车行驶中自动变速器始终保持在1档，不能升入2当及高速档，行驶中自动变速器可以升入2档，位不能升入3档和超速档。（2）故障原因节气门拉索或节气门位置传感器调整不当；调速器有故障；调速器油路严重泄漏；车速传感器有故障2档制动器或高档离合器有故障；换档阀卡滞；档位开关有故障。（3）故障诊断对于电子控制自动变速器，应首先进