汽車傳動系統(tǒng)維修（1-1）-曾丹、郭建英-主編項目5

汽車傳動系統(tǒng)維修全國交通運輸職業(yè)教育教學指導委員會規(guī)劃教材教育部中等職業(yè)教育汽車專業(yè)技能課教材全國交通運輸職業(yè)教育教學指導委員會中國汽車維修行業(yè)協(xié)會曾丹郭建英組織編寫主

編汽車傳動系統(tǒng)認識離合器維修變速器維修萬向傳動裝置維修自動變速器的認識項目一項目二項目三項目四項目五項目六驅動橋維修

項目五自動變速器的認識學習任務8自動變速器的結構認識與基本檢查

學習目標一輛行駛里程為5萬km的別克凱越轎車，存在自動變速器不能升高速擋的故障現(xiàn)象，如果你是維修技師，你將如何根據(jù)汽車自動變速器的結構和特點，向客戶解釋故障，并做基本的檢查。任務描述一、理論知識準備

常見的組成部分有液力變矩器，變速齒輪機構，離合器，制動器，單向離合器，油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統(tǒng)、TCU和換擋操縱機構等五大部分。(一)自動變速器的簡介1.組成一、理論知識準備2.分類按結構和控制方式分有:液力控制式、電子液力控制式、電子控制式；按傳動方式分有:有級式、無級式(CVT)；按驅動方式分有:前驅式、后驅式；按傳動機構類型分有:平行軸式、行星齒輪式、鋼帶傳動式。3.自動變速器油

多數(shù)自動變速器要求定期更換自動變速器油，換油周期一般為4萬~6萬km，放油前，應將變速器預熱到工作溫度，以便降低油的黏度，確保油內雜質和沉淀物隨油一起排出。一、理論知識準備（二）自動變速器的工作原理1.油泵

油泵是液力式自動變速器ATF液流動的動力源，是保證自動變速器正常工作的重要元件，油泵常見的有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、擺線轉子泵等形式，以內嚙合齒輪式最為普遍。一、理論知識準備2.液力變矩器

液力變矩器是在液力耦合器的基礎上，加了能改變油液力矩方向的導輪，從而形成了能改變傳動比的液力傳動裝置，其組成主要包括主動的泵輪、從動的渦輪、單向固定的導輪和工作介質AFT液。一、理論知識準備當液力變矩器鎖止離合器工作時會把泵輪、渦輪剛性連在一起，減少液力變矩器在高速比時的能量損耗，提高傳動效率，提高汽車在正常行駛時的燃油經(jīng)濟性，并防止AFT液過熱。１-泵輪殼(輸入);２-鎖止離合器;-渦輪;４-泵輪;５-輸入軸一、理論知識準備3行星齒輪機構汽車自動變速器行星齒輪機構主要有兩種類型，一種是辛普森式行星齒輪機構，另一種是拉維娜式行星齒輪機構，其中辛普森式行星齒輪機構最為常見。單排辛普森式行星齒輪機構能實現(xiàn)７個擋位，其中太陽輪、齒圈、行星架的運動規(guī)律如下：固定其中任意一個元件，能實現(xiàn)高、低速兩個擋位，并且相鄰兩個元件，運轉方向相同；相隔兩個元件，運轉方向相反；

其中任意兩個元件相連接，則能實現(xiàn)直接擋，所有元件運轉方向與輸入方向相同；

沒有元件固定，則為空擋，元件運轉方向根據(jù)實際受力情況而定。一、理論知識準備（三）自動變速器擋位分析分別以豐田A341與上海通用別克4T65E自動變速器變速齒輪機構為例，詳細說明辛普森式行星齒輪機構自動變速器的換擋與動力傳遞原理。豐田Ａ341自動變速器變速齒輪機構簡圖一、理論知識準備一、理論知識準備

根據(jù)單排辛普森式行星齒輪機構運動規(guī)律與擋位動力傳遞路線表，以Ｄ位１擋為例，其執(zhí)行元件有:C0、C1、F0、F2，

分析其動力傳遞路線如下圖。豐田Ａ341自動變速器D1擋動力傳遞路線圖一、理論知識準備豐田Ａ341自動變速器D2擋動力傳遞路線圖一、理論知識準備豐田Ａ341自動變速器D3擋動力傳遞路線圖一、理論知識準備豐田Ａ341自動變速器D4擋動力傳遞路線圖一、理論知識準備豐田Ａ341自動變速器Ｒ擋動力傳遞路線圖一、理論知識準備

下面以上海通用別克4T65E自動變速器變速齒輪機構為例，介紹辛普森改進型變速器的換擋與動力傳遞原理。一、理論知識準備一、理論知識準備一、理論知識準備一、理論知識準備一、理論知識準備一、理論知識準備一、理論知識準備（四）電控系統(tǒng)1.概況自動變速器的電子控制系統(tǒng)包括傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器三部分。一、理論知識準備

2.傳感器１)節(jié)氣門位置傳感器(TPS)

（1）功用。

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用于檢測節(jié)氣門開度的大小，并將數(shù)據(jù)傳送給電腦，電腦根據(jù)此信號判斷發(fā)動機負荷，從而控制自動變速器的換擋、調節(jié)主油壓和對鎖止離合器控制。

(２)結構和原理。一般是采用線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器，也稱可變電阻式傳感器，其原理圖、結構圖如下圖所示，實際上是一個滑動變阻器，Ｅ是搭鐵端子，IDL是怠速端子，VTA是節(jié)氣門開度信號端子，VC是ECU供電端子，電腦提供恒定５V電壓。一、理論知識準備一、理論知識準備當輸出電壓高時，會導致升擋滯后、不能升入超速擋，同時會導致主油壓過高，出現(xiàn)換擋沖擊，當輸出電壓低時，會導致升擋提前，汽車行駛動力不足，同時會導致主油壓過低，使離合器、制動器打滑。（3）檢測方法。

①檢查傳感器電阻；一、理論知識準備②檢查傳感器電壓，打開點火開關，但不起動發(fā)動機，用萬用表的電壓擋測量各端子之間的電壓；一、理論知識準備２)車速傳感器(VSS)（1）功用。車速傳感器用于檢測自動變速器輸出軸轉速，自動變速器ECU根據(jù)車速傳感器輸入的信號計算出車速，并以此信號控制自動變速器的換擋和鎖止離合器的鎖止。（2）類型。常見的車速傳感器有電磁式、舌簧開關式、光電式三種形式。一、理論知識準備（3）檢修：以常見的電磁式車速傳感器為例介紹其結構、原理和檢修。ａ.外觀檢查，檢查轉子是否有斷齒、臟污等情況；ｂ.檢查轉子齒頂與傳感器之間的間隙；ｃ.檢查電磁線圈電阻；ｄ.模擬檢查，方法是用交流電壓表２V擋測量輸出電壓，起動時應高于0.1Ｖ，運轉時應為0.4~0.8V。一、理論知識準備4)冷卻液溫度傳感器(１)功用。冷卻液溫度傳感器的信號不僅用于發(fā)動機的控制，還用于自動變速器的控制。當發(fā)動機冷卻液溫度低于設定溫度(如60℃)，發(fā)動機ECU會發(fā)送一個信號給自動變速器ECU的OD１端子，以防止自動變速器換入超速擋，同時鎖止離合器也不能工作，當發(fā)動機冷卻液溫度過高時，自動變速器ECU會讓鎖止離合器工作以幫助發(fā)動機降低冷卻液的溫度，防止變速器過熱。(２)結構、原理。

冷卻液溫度傳感器一般都是一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻，即溫度升高，電阻下降。一、理論知識準備

（3）檢測。冷卻液溫度傳感器檢測時可以將其放在水杯中進行加熱,測量不同溫度下的電阻值,并對照?維修手冊?判斷其好壞。一、理論知識準備5)模式選擇開關(１)功用。

模式選擇開關是供駕駛員選擇所需要的行駛或換擋模式的開關，大部分車型都具有常規(guī)模式(Ｎ或NORM)和動力模式(P或PWR)、有些車型還有經(jīng)濟模式(E或ECO)。如選擇動力模式，自動變速器會推遲升擋，以提高動力性，而選擇經(jīng)濟模式，自動變速器會提前升擋，以提高經(jīng)濟性，常規(guī)模式介于二者之間。一、理論知識準備6)空擋起動開關

(１)功用。

空擋起動開關有兩個功用，一是給自動變速器ECU提供擋位信息，二是保證只有選擋桿置于P或N位，才能起動發(fā)動機。只有當選擋桿置于P或N位時，端子B與NB接通，才能給起動機通電使發(fā)動機起動。一、理論知識準備7)ＯＤ開關(１)功用。

OD開關(超速擋開關)一般安裝在選擋桿上，由駕駛員操作控制，可以使自動變速器有或沒有超速擋。(２)原理。當按下OD開關(ON)，OD開關的觸點實際為斷開，此時ECU的OD2端子的電壓為12V，自動變速器可以升至超速擋，且ODOFF

指示燈不亮。當再次按下OD開關，OD開關會彈起(OFF)，OD開關的觸點實際為閉合，此時ECU的OD2端子的電壓為0V，自動變速器不能升至超速擋，且ODOFF

指示燈點亮。一、理論知識準備8)制動燈開關(１)功用。自動變速器ECU通過制動燈開關檢測是否踩下制動踏板，如果踩下制動踏板ECU會取消鎖止離合器的工作。一、理論知識準備3.執(zhí)行器

電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器主要指電磁閥和故障指示燈。電磁閥根據(jù)功能的不同可以分為換擋電磁閥、鎖止離合器電磁閥和油壓電磁閥。

根據(jù)工作原理的不同可以分為開關式電磁閥和占空比式(脈沖線性式)電磁閥。不同的自動變速器使用的電磁閥數(shù)量不同，一般為3~8個不等。

絕大多數(shù)換擋電磁閥是采用開關式電磁閥，油壓電磁閥是采用占空比式電磁閥，而鎖止離合器電磁閥采用開關式的和占空比式的都有。一、理論知識準備１)開關式電磁閥(１)功用。

開關式電磁閥的功用是開啟或關閉液壓油路，通常用于控制換擋閥和部分車型鎖止離合器的工作。(２)結構。

開關式電磁閥由電磁線圈、銜鐵、閥芯等組成，（3）檢測。①檢查電磁閥電阻：測量電磁閥端子與車身搭鐵之間的電阻，應為11~15Ω。②檢查電磁閥的工作：用蓄電池給電磁閥通電，檢查是否有工作響聲。③檢查電磁閥的漏氣：拆下電磁閥，施加0.5MPa的壓縮空氣，檢查電磁閥是否漏氣。一、理論知識準備２)電控換擋閥

當換擋電磁閥斷電，閥芯及球閥在回位彈簧作用下升起，主油壓不能到達換擋閥的左側，則換擋閥處于左端位置，主油壓經(jīng)過換擋閥給換擋執(zhí)行元件供油，得到相應的擋位開關。一、理論知識準備當換擋電磁閥通電，電磁吸力使閥芯及球閥下移，主油壓經(jīng)過換擋電磁閥到達換擋閥的左側，換擋閥右移，主油壓到達換擋閥后被截至，不能給換擋執(zhí)行元件供油，得到另外的擋位。一、理論知識準備３)占空比式電磁閥(1)結構、原理。占空比是指一個脈沖周期中通電時間所占的比例(％)。占空比式電磁閥與開關式電磁閥類似，與開關式電磁閥不同的是，控制占空比式電磁閥的電信號不是恒定不變的電壓信號，而是一個固定頻率的脈沖電信號，在脈沖電信號的作用下，電磁閥不斷開啟、關閉泄油口。一、理論知識準備占空比式電磁閥有兩種工作方式，一是占空比越大，經(jīng)電磁閥泄油越多，油壓就越低；另一種是占空比越大，油壓越高。一、理論知識準備（2）檢測。脫開電磁閥連接器，用萬用表歐姆擋測量線圈電阻，應為3.6~4.0Ω，否則應更換電磁閥，由于占空比式電磁閥線圈的電阻很小，不可與12Ｖ蓄電池直接相連，否則容易燒毀電磁閥線圈，檢測時將蓄電池串聯(lián)一個低電阻，如一個8~10Ｗ的燈泡，然后再與電磁線圈相連，電磁閥應當動作，否則應更換電磁閥。一、理論知識準備4.電子控制單元電子控制單元英文縮寫為ECU，俗稱電腦，自動變速器ECU具有換擋控制、鎖止離合器控制鎖、換擋平順性控制、故障診斷、失效保護等功能。１)換擋控制汽車在某個特定工況下都有一個與之對應的最佳換擋時刻，使汽車發(fā)揮出最好的動力性和經(jīng)濟性。汽車行駛過程中，自動變速器ECU根據(jù)模式選擇開關信號、節(jié)氣門開度信號、車速信號等參數(shù)來打開或關閉換擋電磁閥，從而打開或關閉通往離合器、制動器的油路，使變速器升擋或降擋。一、理論知識準備常見四擋自動變速器的自動換擋具有如下特點：①隨著節(jié)氣門開度增加，升擋或降擋車速增加；②升擋車速高于降擋車速，以免自動變速器在某一車速附近頻繁升擋、降擋而加速自動變速器的磨損。一、理論知識準備２)鎖止離合器控制自動變速器ECU將各種行駛模式下鎖止離合器的工作方式編程存入存儲器，然后根據(jù)各種輸入信號，控制鎖止離合器電磁閥的通、斷電，從而控制鎖止離合器的工作。(１)鎖止離合器工作的條件：如果滿足以下５個條件，自動變速器ECU會接通鎖止離合器電磁閥，使鎖止離合器處于接合狀態(tài)。①選擋桿置于D位，且擋位在D２、D３或D４擋；②車速高于規(guī)定值；③節(jié)氣門開啟(節(jié)氣門位置傳感器IDL觸點未閉合)；④冷卻液溫度高于規(guī)定值；⑤未踩下制動踏板(制動燈開關未接通)。一、理論知識準備(２)鎖止的強制取消：如果符合下面以下條件中的任何一項，ECU就會給鎖止離合器電磁閥斷電，使鎖止離合器分離。①踩下制動踏板(制動燈開關接通)；②發(fā)動機怠速(節(jié)氣門位置傳感器IDL觸點未閉合)；③冷卻液溫度低于規(guī)定值(如60℃)；④當巡航系統(tǒng)工作時，如果車速降至設定車速以下至少10ｋｍ/ｈ。一、理論知識準備３)換擋平順性控制自動變速器改善換擋平順性的方法有換擋油壓控制、減少轉矩控制和Ｎ-Ｄ換擋控制。(１)換擋油壓控制。自動變速器在升擋和降擋的瞬間，ECU會通過油壓電磁閥適當降低主油壓，以減少換擋沖擊，改善換擋。(２)減少轉矩控制。在自動變速器換擋的瞬間，通過推遲發(fā)動機點火時刻或減少噴油量，減少發(fā)動機輸出轉矩，以減少換擋沖擊和輸出軸的轉矩波動。(３)Ｎ－Ｄ換擋控制。當選擋桿由Ｐ位或Ｎ位置于Ｄ位或Ｒ位時，或由Ｄ位或Ｒ位置于Ｐ位或Ｎ位時，通過調整噴油量，把發(fā)動機轉速的變化減少到最小限度，以改善換擋。一、理論知識準備４)故障自診斷電控自動變速器ECU具有內置的自我診斷系統(tǒng)，它不斷監(jiān)控各傳感器、信號開關、電磁閥及其線路，當有故障時ECU使OD

OFF

指示燈閃爍，以提醒駕駛員或維修人員，并將故障內容以故障碼的形式存儲在存儲器中，以便維修人員采用人工或儀器的方式讀取故障碼。注：不同的自動變速器，故障指示燈不同，如豐田車系采用ODOFF，通用車系采用ServiceEngineSoon指示燈,本田車系采用D４指示燈。一、理論知識準備５)失效保護當自動變速器出現(xiàn)故障時，為了盡可能使自動變速器保持最基本的工作能力，以維持汽車行駛，便于汽車進廠維修，電控自動變速器ECU都具有失效保護功能。(１)當傳感器出現(xiàn)故障時ECU所采取的失效保護措施是：①節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時，電腦根據(jù)怠速開關的狀態(tài)進行控制；②車速傳感器出現(xiàn)故障時，電腦不能進行自動換擋控制，此時自動變速器的擋位由選擋桿的位置決定；③冷卻液或ATF油溫度傳感器出現(xiàn)故障時ECU按溫度為80℃的設定進行控制。一、理論知識準備(２)電磁閥出現(xiàn)故障時，ECU所采取的失效保護措施是：①換擋電磁閥出現(xiàn)故障時ECU一般會將自動變速器鎖擋，擋位與選擋桿的位置有關，如豐田車系鎖擋情況見表８-６。②鎖止離合器電磁閥出現(xiàn)故障時，ECU會停止鎖止離合器的控制，使鎖止離合器始終處于分離狀態(tài)。③油壓電磁閥出現(xiàn)故障時ECU會停止油壓的控制，使油路壓力保持為最大。二、任務實施

1.準備工作(１)準備常用工具、車輛準備新的ATF；(２)舉升設備、自動變速器專用工具等；(３)?維修手冊?、其他技術資料。2.技術要求與注意事項(１)針對不同的車型，請查閱?維修手冊?按照步驟進行；(２)更換ATF的選擇要按照廠家的推薦。二、任務實施3.操作步驟１)ATF檢查和更換(１)ATF液位高度的檢查：ATF液位高度過高會導致主油壓過高，從而出現(xiàn)換擋沖擊振動、換擋提前等故障；ATF液位高度過高還會導致空氣進入ATF液中。(２)ATF油質的檢查：從油質中可以了解自動變速器具體的損壞情況，油質的好壞主要從以下幾個方面去判斷：①ATF的顏色，

②ATF的氣味，③ATF的雜質。(３)ATF的更換：ATF的更換間隔一般為2萬~4萬km或24個月，也有的自動變速器10萬km里程更換即可。二、任務實施2)變速器漏油檢查