25127-学习情境二丰田汽车自动变速器典型齿轮变速机构与控制系统检修

学习情境二丰田汽车自动变速器典型齿轮变速机构与控制系统检修任务一辛普森式齿轮变速机构挡位任务二丰田汽车电子控制系统任务三典型辛普森式汽车液压控制系统检修任务一辛普森式齿轮变速机构挡位分析一、任务分析二、相关知识（一）典型行星齿轮机构辛普森式行星齿轮传动原理1．4挡辛普森式汽车自动变速器的施力装置2．辛普森式行星齿轮机构的传动路线（1）D位1挡传动路线图2-5各齿轮转速关系示意图（2）D位2挡传动路线（3）D位3挡传动路线（4）D位4挡传动路线（5）强制（手动）2挡（6）强制（手动）1挡（7）倒挡传动路线图2-12佳美A540E变速器示意图（二）改进辛普森式4挡行星齿轮变速器结构与工作原理•下面分析双行星排辛普森式4挡行星齿轮变速器在各挡时的动力传递路线和传动比。（1）1挡（2）2挡（3）3挡（4）超速挡（5）倒挡图2-22倒挡动力传递路线任务二丰田汽车电子控制系统一、任务分析二、相关知识（一）电子控制系统及组成•电子控制自动变速器的控制系统由输入装置、控制装置、执行装置三部分组成，如图2-24所示。图2-24电子控制系统的组成1．输入装置2．控制装置3．执行装置（二）主要传感器结构与工作原理图2-25丰田A341E变速器电路图1．节气门位置传感器图2-26节气门位置传感器电路图图2-27电控自动变速器换挡图图2-28节气门9个开度的测量2．2号车速传感器（参考雷克萨斯LS400变速器电路图）3．O/D直接挡离合器转速传感器（参考雷克萨斯LS400变速器电路图）4．液压油温度传感器和发动机水温传感器图2-31油温传感器位置及电路图5．开关信号类（1）多功能开关电路图2-32多功能开关电路图（2）自动跳合开关（强制降挡开关）电路图2-33自动跳合开关电路图（3）停车灯电路图2-34停车灯电路图（4）模式选择开关电路图2-35模式选择开关电路图（5）O/D开关电路。图2-36D位动力驾驶模式换挡图图2-37O/D开关电路图6．巡航O/D挡解除信号电路图2-38巡航O/D挡解除信号电路7．故障读出电路图2-39自诊断插头图2-40自诊断电路图8．用万用表充当检测仪（1）主节气门位置传感器的检查图2-41检查连接器电路图（2）制动灯开关的检测（3）换挡控制信号的检测。（三）自动变速器的应急功能和失效替代功能1．传感器出现故障后，电脑所采取的相应的失效保护功能2．执行器出现故障后，电脑所采取的失效保护功能三、任务实施—电控系统的检修•自动变速器电控系统主要由传感器、ECU、执行器三部分组成，传感器与执行器的检修已在前面的章节中介绍过，此处主要介绍有关ECU的一些检验项目。1．故障自诊断•电控自动变速器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监测自动变速器控制系统各部分的工作情况，能检测出控制系统中大部分故障，并将故障以故障码的形式存储在ECU存储器中。•维修人员可以通过读取故障码来确定故障部位，以便进行维修。•汽车的控制电路上有一个专用的电脑故障检测插座，其通常位于发动机附近或驾驶室仪表板下方（见图2-42），通过线路与汽车各部分电脑连接。图2-42汽车电脑故障检测插座•人工读取的方法如下。•用一根导线将故障检测插座内特定的两个插孔短接，然后通过观察仪表板上自动变速器故障警告灯的闪烁规律读取故障码。•不同车型的电子控制自动变速器电脑故障码的人工读取方法各不相同，目前大部分车型的电脑故障码的人工读取方法是：用一根导线将汽车电脑故障检测插座内特定的两个插孔（故障自诊断插孔和接地插孔）短接后，通过观察仪表板上自动变速器故障警告灯的闪亮规律读取故障码，日本丰田轿车、美国通用轿车、美国福特轿车等都是采用这种方法。•不同车型的汽车电脑故障检测插座形状及插孔分布各不相同，下面以雷克萨斯LS400轿车为例，说明自动变速器电脑故障码的读出方法。•对于其他车型来说，其方法也基本相同。•在读取故障码之前，应先检查汽车蓄电池电压是否正常，以防止蓄电池电压过低而导致电脑故障自诊断电路工作不正常。•然后按下列操作方法读出故障码。①打开点火开关，将它置于ON位置，但不要起动发动机。②丰田轿车是以仪表板上的超速挡指示灯O/DOFF或PWR灯作为电子控制自动变速器控制系统的故障警告灯。•雷克萨斯LS400以PWR灯作为电子控制自动变速器控制系统的故障警告灯。③打开位于发动机附近的汽车电脑故障检测插座罩盖。•图2-43所示为雷克萨斯LS400发动机自诊断插头。•依照罩盖内所注明的各插孔的名称，用一根导线将TE1（故障自诊断触发端）和El（接地）两插孔相连接。图2-43雷克萨斯LS400发动机自诊断插头•图2-44所示为雷克萨斯LS400发动机自诊断电路图。•TE1和E1两插孔用金属线相连接后，电脑内电位由5V降为0V，电脑把存储器中的故障码输出给PWR灯。图2-44雷克萨斯LS400发动机自诊断电路图④根据自动变速器故障警告灯的闪亮规律读出故障码，若自动变速器控制系统工作正常，电脑内没有故障码，则故障警告灯以每秒两次的频率连续闪亮，若自动变速器电脑内存在故障码，则故障警告灯以每秒一次的频率闪亮。•并将两位的故障码的十位数和个位数先后用故障警告灯的闪亮次数表示出来。•例如，当故障码为42时，故障警告灯先以每秒一次的频率闪亮4次，表示故障码的十位数为4；然后停顿1.5s，再以每秒一次的频率闪亮两次，表示故障码的个位数为2。•查表丰田变速器故障码42为1号车速传感器故障。•当电脑内存储有几个故障码时，电脑按故障码的大小，依次将所有储存的故障码显示出来，相邻两个故障码之间的停顿时间为2.5s。•当所有的故障码全部显示完后，停顿4.5s，再重新开始显示。•如此反复，直到从故障检测插座上拔下连接导线为止。•故障码的清除如下。①故障排除后，关闭点火开关，同时取下EFI熔丝（15A）10s以上，即可清除ECU中的故障码。②拆下蓄电池负极电缆，也可将ECU中的故障码清除。2．自动变速器电脑的检修•ECU及其控制电路的故障可以用该车型的电脑检测仪或通用于各种车型的汽车电脑解码器来检测。•检测ECU接线器各端子工作电压时，应注意以下几点。①在检测之前，应先检查自动变速器控制系统及其他电气系统各熔丝及有关的线束接线器是否正常。•点火开关处于ON状态时，蓄电池电压应不低于11V。•过低的蓄电池电压会影响测量结果。②必须使用高阻抗的数字万用表，否则会损坏ECU。③必须在ECU和线束接线器处于连接的状态下测量ECU各接线端子的电压。④应从线束接线器的电线一侧插入测笔来测量各接线端子的电压。•ECU接线器拔下时，不可以直接测量ECU各接线端子的电阻，否则会损坏ECU。⑤应可靠地连接ECU接线器，否则会损坏ECU内集成电路等电子元件。⑥若要拔下ECU接线器测量各控制线路，应先拆下蓄电池接地线。•不可在蓄电池连接完好的状态下拔下ECU接线器，否则会损坏ECU。⑦检测中应将ECU连同接线器一同拆下。⑧在接线器处于连接的状态下，按顺序，分别在点火开关处于OFF、ON及汽车行驶等状态下测量ECU各接线端子与接地端子之间的电压，并将测得的电压与维修手册中的标准电压值进行比较。•如果测得的电压与标准电压值不符，说明ECU或控制电路有故障，应按维修手册中列出的故障可能原因作进一步的检查。•也可以拔下ECU接线器，测量各控制电路的电阻，并将测得的电阻值与标准值进行比较，从而确定控制电路工作是否正常。任务三典型辛普森式汽车液压控制系统检修一、任务分析二、相关知识（一）液压控制系统的组成1．控制机构•在液压控制系统中能够控制系统液流压力、流量和流动方向的装置称为控制机构。•它是用来控制和调节液压系统中油液压力、流量和流动方向的控制元件，主要是各种液压控制阀。•根据在系统中的用途不同，液压控制阀可分为压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀和比例控制阀四大类。（1）压力控制阀图2-45球阀式压力控制阀的工作示意图图2-46滑阀式压力控制阀的工作示意图F1—管路压力F2—弹簧弹力A—进液口B—泄油口图2-47阶梯式滑阀结构主油路调压阀的工作示意图（2）方向控制阀图2-48单向阀结构及控制原理1—钢球2—阀座图2-49液压和弹簧式换向阀的工作原理图图2-50电磁换向阀的工作原理（3）流量控制阀（4）比例控制阀2．执行机构3．辅助装置•液压常用元件除了油泵及各种控制阀外，还包括油箱、滤清器、冷却系统等辅助装置。（二）控制机构常见控制阀1．手控阀2．节气门阀3．止回阀图2-53止回阀的工作原理三、液压控制系统阀体1．主调压区（1）作用图2-54主调压阀和副调压阀油路图图2-54主调压阀和副调压阀油路图（2）组成元件•组成元件有主调压阀（控制元件：由人右手控制的手柄和右脚控制的节气门）。（3）工作原理图2-55主调压控制的3种方式2．变矩器调压区（副调压区）（1）作用图2-56副调压阀油路图（2）组成•组成元件有变矩器阀（图2-56中无控制元件，有的车通过由右脚控制节气门阀来控制通入副油压阀弹簧底部的油压，从而控制副油压）。（3）工作原理3．锁止区（1）作用（2）组成•组成元件有锁止信号阀、锁止继动阀（控制元件：3号电磁阀）。（3）工作原理图2-57锁止离合器分离油路图图2-57锁止离合器分离油路图b图2-58锁止离合器锁止油路图a图2-58锁止离合器锁止油路图b4．换挡质量改善区（1）作用（2）组成①单向节流阀、滑行调节阀、蓄压器（以上3种只能使换挡柔和，不能防止换挡时离合器和制动器打滑）。•它们三者通常同时串在同一个子油路里。②蓄压器控制阀（防止在加速降挡时产生离合器和制动器打滑，受控制系统控制）。图2-59节流阀图2-60滑行调节阀工作原理③蓄压器（减振器）图2-61蓄压器的工作原理④蓄压器控制阀5．换挡区（1）组成•组成元件有1-2挡换挡阀、2-3挡换挡阀、3-4挡换挡阀（控制元件：手控阀和换挡电磁阀）。（2）丰田车换挡区设计思路（3）各换挡阀工作情况分析图2-662挡状态一图2-672挡升3挡图2-683挡状态一图2-693挡升4挡图2-70OD挡状态图2-71OD挡降至D3图2-72D3挡降至D2挡，进入2位2挡图2-73OD挡按钮ON状态图2-74OD挡按钮OFF状态（4）A341E液压控制阀板认识•A341E液压控制阀板如图2-75所示。图2-75A341E液压控制阀板图2-75A341E液压控制阀板（5）各挡位的油路控制情况图2-76D1挡时的工作情况图2-77D2挡时的工作情况图2-78D3挡时的工作情况图2-79D4挡时的工作情况图2-80R位时的工作情况三、任务实施—液压控制系统的检修•自动变速器液压控制系统都安装在阀体上，是自动变速器最精密的部件之一，其性能的好坏直接影响自动变速器的换挡规律。•在拆检自动变速器时，不一定都要拆检阀体，只有在判断是阀体故障时才对阀体进行拆检，以免无谓拆检造成对装配精度的破坏。•不论是液压控制自动变速器还是电子控制自动变速器，其阀体的检修方法是基本相同的。图2-812位2挡时的工作情况图2-82L位时的工作情况图2-83D4挡锁止离合器锁止的工作情况1．阀体的检修（1）阀体的分解•阀体分解时应特别小心，不能丢失或分散小的节流阀、溢流阀、伺服阀和有关的弹簧。①按图2-84所示的顺序，拆下阀体上的手动阀阀芯及电磁阀等零件。②松开上下阀体之间的固定螺栓，将上下阀体分开，如图2-85（a）所示。•在拿起上阀体时为了防止阀体油道内的单向节流阀阀球掉落，应将上下阀体之间的隔板和上阀体一同拿起，如图2-85（b）所示，并将上阀体油道一面朝上放置后再取下隔板。•特别是在没有详细技术资料的情况下检修自动变速器时，更要注意。•如果阀体油道内的某个阀或其他小零件掉出，由于阀体油道的形状十分复杂，往往因找不到这些小零件的原有位置而不能正确安装，导致修理后的自动变速器工作异常。图2-85上下阀体的分解③从上阀体一侧取下隔板，取出上阀体油道内的所有单向阀阀球。④按照图2-86所示，顺序拆出上阀体中的控制阀。•在拆出每个控制阀时，应先取出锁销和挡塞，再让阀芯和弹簧从阀孔中自由落出。•