自动变速器检修论文Word文档格式.docx
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无级化是对自动变速器的理想追求。
（4）自动预选式换挡系统：
近来ZF公司又开发了一种自动预选式换挡系统，它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感，又不需要紧张费力的操作。
这种自动预选式换挡装置，是全自动换挡系统的基础，它的性能包括：
电子控制自动选挡，换挡时刻由驾驶员确定（驾驶员不需要手操作换挡）；
主动和被动保护装置；
诊断屏幕实现系统监督。
（5）小型化：
减轻重量、缩短动力传递路线，能使汽车节油，自动变速器的小型化正起着这种作用。
70年代以来微型车急剧增多，从而为自动变速器小型化提供了前提条件。
此外，自动驱动桥（即把变速器与驱动桥合为一个整体）的趋势十分突出，小型化又推动了FF化和自动驱动桥的发展。
1.3综合分析
二十一世纪是高速发展的世纪，我国的各行各业正以惊人的速度向世界看齐,汽车产业更是成为我国的国民支助产业，在当今的情况下汽车行业正以惊人的速度在发展汽车保有量已经进入了世界前三，自动变速器是汽车新技术的一个标志，它有许多其他变速器不可替代的优点。
自动变速器的应用越来越广泛，对其检测技术的水平要求也越来越高，国内的检测水平相对国外的技术水平还是比较落后，本文通过对自动变速器故障的检测、检修思路、故障排除方法来介绍自动变速器的检测于诊断技术。
包括了自动变速器打滑、换挡冲击、无前进挡、无倒档、ATF油变质等故障[3]。
2自动变速器的组成及工作原理
图2-1电控自动变速器的组成
1—变矩器2—锁定离合器；
3—锁定电磁阀；
4—油压电磁阀；
5—换挡电磁阀B；
6—换挡电磁阀A；
C0—直接离合器；
C1—倒挡及高挡离合器；
C2—前进离合器；
B0—超速制动器；
B1—2挡制动器；
B2—低挡及倒挡制动器；
B3—2挡强制制动器；
F0—直接单向超越离合器；
F1—低挡单向超越离合器；
F2—2挡单向超越离合器。
由图2-1可见，汽车自动变速器在结构上，要远较普通的手动变速器复杂。
一般来说，汽车自动变速器由液力变矩器、液压自动换档控制系统、自动变速器电子控制装置（TCU）、行星齿轮机构、冷却装置和自动变速器油滤清器几部分组成。
（1）液力变矩器
1）液力变矩器的组成
液力变矩器内有动力输入装置——泵轮，动力输出装置——涡轮，增矩装置——导轮。
还有固定导轮的单向离合器和锁止的闭锁离合器。
2）液力变矩器的作用
①驱动油泵
大部分汽车由变矩器驱动毂直接驱动，少部分汽车由变矩器涡轮带动的油泵轴间接驱动。
②低速区域内增矩
汽车起步时所需转矩很大，运行中逐渐减小，变速器低速时增矩，主要依靠变矩器。
所以汽车在低速时速度上不去，中、高速后汽车加速良好，是典型的液力变矩器故障。
③变矩器和挠性板一起充当发动机的飞轮液力变矩器前端安装在挠性板上，挠性板设计得具有足够的弹性，以允许液力变矩器受热或受压时的膨胀以及冷却时收缩带来的前后移动[4]。
变矩器自身重量，变矩器内油液的重量及挠性板的重量一起相当于发动机的飞轮。
④柔和地传递转矩
液体在传力的同时，可以比机械传动更有效地吸收振动。
变矩器与摩擦式离合器不同之处是在停车时不用脱开传动系，也能维持发动机的怠速工作。
因为曲轴和泵轮是同步运转，曲轴转数低，泵轮转数也同样低。
泵轮转数低，液流就无法驱动涡轮，动力就没有输出。
⑤启动发动机齿圈的位置大部分汽车的启动齿圈焊在挠性板上，为数不多的汽车齿圈直接焊在变矩器壳上。
（2）液压自动换挡控制系统
1）液压自动换挡控制系统的组成
液压自动换挡控制系统由变速器油泵、控制阀、伺服装置、蓄压器、制动器和离合器等组成。
2）液压自动换挡控制系统的作用
根据驾驶员的意图和工况的需要，利用液压使离合器和制动器在一定条件下工作，并在单向离合器配合下，使行星齿轮机构实现自动换挡。
（3）自动变速器电子控制装置（TCU）
1）电控装置的组成
电控装置由传感器、电子控制单元以及执行器三部分组成。
传感器包括节气门开度传感器、车速传感器、冷却液温度传感器，变速器油温传感器等以及空挡开关，制动开关，强制降挡开关，超速挡开关、模式开关等。
执行器则主要由各种作用的电磁阀组成。
2）电控装置的作用
在换挡控制方面用电信号代替油压信号。
用微机处理代替换挡阀进行换挡控制，可实现多换挡规律的最佳控制，使换挡及时、准确，更好的适应汽车的行驶要求，有利于改善发动机的工作状况，获得最佳的动力性、经济性以及较好地降低排放污染。
（4）行星齿轮机构
1）行星齿轮机构的组成
①行星齿轮机构由行星齿轮及行星架、太阳轮、齿圈组成。
每一组行星齿轮机构又被称为1个行星排。
②四速的自动变速器中有3个行星排，二速和三速的自动变速器都是2个行星排。
③两排行星齿轮共用一个太阳轮的叫辛普森机构。
④一长一短两排行星轮，一大一小两个太阳轮共用一个齿圈的叫拉威娜结构。
⑤行星齿轮机构是同轴、同向，减速增矩，结构紧凑。
2）行星齿轮机构传动特点和作用
①行星齿轮机构是常啮合传动，啮合量大，换挡时动力传递不中断，齿轮不承受换挡冲击（换挡冲击作用在离合器和制动器上），加速性好，简化了操作。
②其作用是改变汽车的转速和转矩。
（5）冷却装置和自动变速器油滤清器
1）冷却装置和自动变速器油滤清器的组成
冷却装置是和发动机散热器装置在一起的。
由自动变速器由散热器以及与变速器连接的输油管和回油管组成。
自动变速器油滤清器有滤网、毛毡和纸质的三种，装在控制阀的下面。
2）冷却装置和自动变速器油滤清器的作用
①冷却装置的作用
自动变速器油温度以保持在80～90℃为最佳。
但自动变速器油在传力过程中，因冲击和摩擦生热（离合器、制动器结合时表面工作温度通常在200℃左右）温度会不断升高。
温度的升高会降低传动效率。
利用冷却器使自动变速器油在发动机散热器内或外部与冷却水或空气进行热量交换，使自动变速器油保持在正常温度[5]。
②自动变速器油滤清器的作用
它可以将工作中产生的金属或非金属磨料及时分离。
（6）液力变矩器的结构原理
在动力传递过程中，若其中有用液体作为工作介质来传递动力，则在该传动系统中有液体传动。
液体在运动中所具有的液体能一般表现为：
动能、压力能和位能。
在液体传动装置中，液体相对位置高度变化小，位能可忽略，能量变换主要表现为动能和压力能，故液体传动可分为液压传动和液力传动[6]。
液压传动——传动系统中主要依靠工作液体压能的变化来传递动力，即为液压传动，利用工作液体压能的变化来传递或变换能量的液体元件称为液压元件，如液压泵、液压马达等。
液力传动——传动系统中主要依靠工作液体的动能的变化来传递动力，即为液力传动。
利用工作液体动能的变化或变换能量的液体元件称为液力元件。
如各种形式的液力耦合器和液力变矩器是液力传动的基本单元。
液力元件常在两个或两个以上的叶轮组成的工作腔内，以液体作为工作介质。
传动方式是依靠液体的动量矩变化来传递能量。
3自动变速器故障的检测思路及故障排除
3.1检测思路
（1）微机控制自动变速器检测与诊断的总原则
①分清故障部位。
分清故障是发动机微机控制系统还是自动变速器液压控制系统、微机控制系统引起的，抑或是机械系统（液力变矩器或行星齿轮结构）引起的。
只有分清了故障部位，才能有针对性地区查找根源，少走弯路。
②坚持先易后难、逐步深入的原则。
按故障的难易程度，先从最简单、最容易检查的部位入手，如开关、拉杆、自动变速器油状况等；
从那些最易于接近的部位、易被忽视的部位和影响较大的因素开始；
最后再深入到实质性故障。
③区分故障的性质。
自动变速器故障是机械部分的，还是液压系统的，或微机控制系统的：
是只需要维护就可排除，还是需要拆卸自动变速器彻底修理才能排除的。
充分利用自动变速器各检验项目（基础检验、手动换挡试验、液压试验、失速试验、时滞试验、电液控制系统工作过程检验），为查找故障提供思路和线索。
通过这些检验项目的检测，一般可以发现自动变速器的故障所在。
④充分利用微机控制自动变速器的故障自诊断功能。
微机控制自动变速器的电控单元（ECU）内部有一个故障自诊断电路，它能在汽车行驶过程中不断地监测自动变速器控制系统各部分的工作情况，并能检测出控制中的大部分故障，将故障以代码的形式记录在ECU中[7]。
维修人员可以按照特定的方法将故障代码从ECU中读去，为自动变速器控制系统的检修和故障诊断提供依据。
必须在拆检之后才能确诊的故障，应是故障诊断的最后步骤。
因为微机控制自动变速器一般是不能轻易分解的。
在进行检测与诊断前，应先阅读有关故障检测指南、使用说明书和该车型的《自动变速器维修手册》，掌握必要的结构原理图、油路图、微机控制系统电路图等有关技术资料[8]。
3.2故障排除
3.2.1换挡冲击
（1）故障现象
在自动变速器操纵手柄从停车档或空挡挂入前进挡或倒档时汽车会有明显的振动，而在汽车行驶时，自动变速器升挡的瞬间，汽车会有明显的冲击。
（2）故障原因
①发动机的怠速过高，而引起换挡时的冲击
②节气门拉索是节气门位置传感器调整不当，而使主油路油压过高而导致换挡冲击。
③主油路油压调节器不良，而使主油路的油压过高导致换挡冲击。
④油压电磁阀或线路不良而使主油路油压异常。
⑤减振器不良（如活塞卡住）而使换挡瞬间油压过高导致换挡冲击。
⑥单向阀损坏或单向阀钢球漏装导致换挡执行元件接合过快。
⑦换挡执行元件打滑。
⑧升挡迟而引起换挡冲击。
⑨自动变速器电脑故障。
（3）故障诊断
1）检查发动机的怠速，正常的发动机的怠速一般为750r/min左右，如果怠速过高，应将其调整至规定的怠速；
再检验换挡冲击是否消失[9]。
2）检查节气门拉索或节气门位置传感器的位置，如果不当予以调整。
3）进行路试，以判断自动变速器是否打滑或升档过迟故障。
4）检查发动机怠速时的主油路油压，如果怠速时主油路油压过高。
应拆检主油路油压调节阀；
如果怠速时主油路油压正常，则用哪个拆检前进挡离合器或倒档及高档的进油单向阀是否损坏。
5）检查换挡时的主油路油压，正常情况下，在换挡时，主油路的油压会在瞬间下降。
如果换挡时主油路的油压有瞬时的下降，但有换挡冲击，可能是换挡执行元件的间隙太小而造成换挡冲击；
如果换挡时主油路的油压没有下降，则应；
①检查油压电磁阀的线路有无松脱，若正常，进行②步检查。
②检查油压电磁阀能否正常工作，若正常，进行③检查。
③检查换挡时，电脑有无向油压电磁阀输出信号，若换挡时电脑无信号输出，则需更换电脑再试，若电脑有信号输出，则进行步
检查。
拆检自动变速器减振器有无损坏。
3.2.2无前进挡
操纵手挡置于D挡时不能起步，在S档或L当时能起步，挂入倒档时也能行驶。
1）前进离合器打滑
2）前进单向离合器打滑或装反
3）前进离合器控制线路严重泄漏
4）操纵手柄位置调整不当
（3）故障诊断与排除
1）检查操纵手柄位置是否正常，如果不正常予以调整。
2）检查前进离合器控制油路油压是否正常。
①如果油压过低，说明前进挡离合器控制油路有泄漏，应拆检自动变速器，更换前进离合器控制油路中的密封元件。
②如果油压正常，应拆检前进离合器。
③如果油压和前进离合器均正常，则需拆检前进单向离合器有无打滑，安装是否正常确。
3.2.3无倒档
汽车挂前进挡正常行驶，但挂入倒挡时就不能行驶。
1 自动变速操纵手柄位置不当
2 倒挡控制油路泄漏
3 倒档及高挡离合器或低挡及倒挡制动器打滑。
1 检查自动变速器操纵手柄的位置是否正常。
若有异常，予以调整；
若为正常则进行下一步检查。
2 检查倒挡油路的油压，如果油压过低，说明倒挡控制油路有泄漏，应检查自动变速器；
如果油压正常，则应拆检自动变速器，检查倒挡极高倒挡和低挡及倒挡制动器[10]。
3.2.4挂档后发动机怠速易息火
1）发动机怠速运转时将操纵手柄由P位或N位换人R位，S位、L位（或2位、1位）时发动机熄火。
2）在前进挡或倒挡行驶中，踩下制动踏板停车时发动机熄火。
1 发动机怠速过低。
2 阀板中的锁止控制阀卡滞。
3 挡位开关有故障。
4 输入轴转速传感器有故障。
1 在空挡或停车挡时，检查发动机怠速，正常的发动机怠速为0.75r/min。
若怠速过低，应重新调整。
2 对于电子控制自动变速器，应先进行故障自诊断，按所显示的障代码查找故障原因。
3.2.5ATF油易变质
更换后的变速器油在较短的时间里就会变质，变速器温度过高（变速器油有焦味或可以从加油口看到有冒烟）。
1）使用不当或油温过高导致变速器油过早变质，如过于频繁的急加速，经常超负荷行驶、经常超速行驶等。
2）变速器油本身质量不佳，使用的变速器油本身质量达不到使用要求或受到污染。
3）变速器至变速器油散热器通道有阻塞，如通向散热器的油管阻塞、散热器的限压阀损坏。
4）变速器中离合器或制动器的间隙太小，在不工作时摩擦打滑，造成油温过高而变质。
5）主油路油压过低，使得离合器或制动器在工作时打滑而造成油温过高。
1）使汽车以中低速行驶5–10min,当自动变速器达不到正常工作温度时，在发动机发动的情况下检查自动变速器散热器的温度，散热器正常温度应为60℃左右
①如果散热器温度过低，说明变速器散热器通道有堵塞，应检修其油管和散热器和限压阀
②如果散热器的温度过高，说明离合器和制动器的间隙太小，应拆检变速器
③如果散热器的温度正常，则需检测主油路是否正常
2）若上述检查都正常，则可能是自动变速器使用不当或变速器油本身的问题，应将变速器油全部放出加入规定牌号的变速器油[11]。
4案例分析
4.1丰田佳美自动变速器无倒挡故障排除
一辆丰田佳美（CAMRY）3.0轿车，装备A540E型自动变速器，因无倒挡故障（原因为低挡／倒挡制动器摩擦片损坏）而解体自动变速器检修，装复后发现前进挡D挡和2挡进挡后均无驱动反应，而L挡与倒挡的工作则很正常。
反复检查油位及变速选挡机构、阀体等装置，均没找到故障原因。
为什么修理后故障情况居然颠倒：
原来不正常的挡位正常了，而正常的挡位现在却不正常了?
（2）故障检查
接车后，首先检查自动变速器的油面高度和油质。
经检查，自动变速器油没有问题。
用SCANNER（红盒子）读取发动机和自动变速器的故障码，无故障码显示。
将换挡操纵手柄挂到N（空）挡，加大油门，发动机转速能迅速上升且发动机运行正常。
这说明发动机无故障，故障的原因应该在自动变速器上。
①失速试验
将变速器变速杆放在D位置，拉住驻车制动杆。
再踩住制动踏板，将车制动牢固。
然后踏加速踏板，并观察发动机转速：
发动机转速迅速上升到2250—2550r/min后迅速下降。
即失速转速正常（注意：
试验时间不能超过5s，因为在失速状态下。
发动机输出的动能在液力变矩器内完全转化成热能。
使液压油温度迅速升高。
必须转入怠速运转，等油温降下来以后才能做下一次失速试验）[12]。
这就说明了变速器离合器没有出现打滑故障。
②进行液压测试
在主压力测试接点接好油压表。
进D挡后发动机怠速时油压为400kPa．失速油压为1280kPa。
正常。
排除了液压系统严重泄漏的可能性。
由于选挡机构与阀体等装置都经多次检查过。
所以暂且认为无故障。
由于该故障是修理后才出现的。
所以可初步判断故障在变速器内部控制执行元件与传动机构中。
根据该变速器的传动路线，如图所示，和自动变速器执行元件工作表（表4–1）可知：
汽车在D挡和2挡起步时。
执行元件C0、C1、F0、F2工作；
汽车在L挡起步时，执行元件C0、C1、B3、F0、F2工作。
由于变速器在L挡和R挡正常，这就说明执行元件C0、C1、F0没有问题。
故障的原因很可能是执行元件B3、F2引起的。
图4–1丰田A540E型自动变速器传动路线示意
C0、超速离合器；
C1前进挡离合器；
C2直接挡离合器；
B0超速制动器；
B12挡带式制动器；
B22挡制动器；
B3低挡/倒挡制动器；
F0超速单向离合器；
F1第l单向离合器；
F2第2单向离合器
表4–1A540E自动变速器执行元件工作表
档位
C0
C1
C2
B0
B1
B2
B3
F0
F1
F2
Ｐ
驻车
接合
R
倒车
制动
Ｎ
空挡
D
1档
锁止
2档
3档
4档
2
L
③挡位试验
在L挡起步加速到30km／h。
再将选挡手柄推到2挡．这时汽车就像紧急制动一样“嘎”的一声停住了。
根据试车的故障现象。
结合自动变速器执行元件工作表，判断故障的原因可能是后单向离合器装反。
拆检自动变速器，发现后单向离合器确实装反了。
重新换一个单向离合器，故障排除。
（3）故障分析
根据自动变速器动力传递路线分析可知：
发动机动力经涡轮轴输入变速器内部后，正常时变速器都在1挡情况下起步，1挡时前进挡离合器C1接合工作，动力经该离合器及前排行星齿轮机构改变运动方向后传递给后排行星齿轮机构，后排行星架随太阳轮一起逆时针方向旋转，这时后单向离合器将行星架锁定不动，动力经行星轮的过渡传递作用后通过后齿圈输出。
如果将该单向离合器装反，动力传递到后行星齿轮后，行星架不能被固定，就会出现行星架与行星轮在齿圈内空转的情况，导致D、2位进挡后无挡情况的发生，而L位时由于有与单向离合器“并联”的低倒挡制动器B3作用，限制了行星架的运动，故动力能正常输出。
（4）简单辨别法
为防止此单向离合器装反，提出两种辨别方法：
①记号识别法
在单向离合器总成的外圈体两侧有一面为加工过的光洁面，另一面为非加工粗糙面，在没拆卸单向离合器保持架及卡坏的情况下，光洁面应朝向变速器前方，即在装配时面向装配者。
②转动方向分析法
根据前述的传动原理可知，在装好单向离合器及后排太阳轮后，用手转动太阳轮传动轴时，顺时针方向转动应很轻松，逆时针方向转动应有较大阻力。
4.2凯旋AL4自动变速器故无前进挡
一辆凯旋车行驶3200km后，出现了虽车辆可以启动，但AL4自动变速器换挡杆无法从P挡移出，且组合仪表上无挡
（2）故障诊断与排除
用PR0xlA3诊断仪进行全车电控单元整体测试时，诊断仪显示与Bsl（它是车上功能最多的一个电控单元）、发动机电控单元1320均有对话，但与自动变速器电控单元1630无对话。
根据以往的检修经验，出现这种情况的主要原因有：
①cAN网网线有故障；
②电控单元缺少供电。
于是首先检查CAN网网线，导线9000和9001的电位分别为2.6V和2.4V左右，导线9000与9001之间的电阻为61.2；
③根据电路图检查自动变速器电控
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