丰田皇冠A340E自动变速器经典案例分析及维修方法研究.doc

目 录1 绪论11.1 自动变数器开展历程11.2 自动变速器的应用现状11.2.1 液力自动变速器AT11.2.2 电控机械式自动变速器AMT21.2.3 双离合器式自动变速器DCT21.2.4 无级变速器CVT32 自动变速器的根本组成及工作原理32.1 手动变速器与自动变速器的异同32.2 自动变速器的根本组成及工作原理42.2.1 根本组成42.2.2 根本原理53 丰田皇冠A340E型自动变速器简述73.1 传动原理挡位及传动路线图73.2 电子控制系统114 自动变速器主要电控零部件介绍及检修134.1 节气门位置传感器TPS144.2 车速传感器164.3 水温传感器174.4 模式选择开关184.5 空挡启动开关194.6 OD开关194.7 制动灯开关214.8 开关式电磁阀214.9 占空比式电磁阀245 丰田皇冠A340E自动变速器经典案例分析及维修方法255.1 故障诊断实例一255.2 故障诊断实例二275.3 故障诊断实例三295.4 故障诊断实例四305.5 故障诊断实例五325.6 故障诊断实例六336 维修装配考前须知及维修方法总结 346.1 维修装配考前须知 346.2 维修方法总结347 结论与建议357.1 本文主要研究内容总结357.2 进一步研究的建议36参考文献371绪论1.1自动变数器开展历程自动变速器自从1939年由美国通用汽车公司首先在奥兹莫比尔(Oldsmobile)轿车上应用以来(这种变速器被认为是现代自动变速器的雏形)，开展速度很快，自动变速器正朝着省油、降低排放污染、操纵方便、行驶舒适等方向开展。机械变速器传动效率高、工作可靠、结构简单，但因其动载荷大，易使零件过早地磨损。特别是在外界条件比拟复杂的情况下，频繁地操纵离合器、变速杆和油门，增加了司机的负担，不利于平安行车，而且在上坡或停车起步时，稍有不慎发动机就会熄火。近几十年来自动变速器得到空前的开展，装用的车辆已越来越多，特别是高级轿车几乎全部装用电控自动变速器。从开展趋势上来看， 自动变速器大多采用液力传动与机械变速器组合，控制方式上，由手动-半自动-全自动-电子操纵控制系统，并向智能化方向开展。1.2自动变速器的应用现状1.2.1液力自动变速器AT 液力自动变速器，或称液力机械自动变速器HMT开展的时间比拟长，技术比拟成熟，已经广泛应用于轿车、公共汽车、重型车辆和商用车辆上。AT是一种利用汽车行驶速度和加速踏板踏入量之间的关系决定传动比，通过油压控制机构进行自动控制的变速器，对外负荷有良好的自动调节和适应性，使车辆起步平稳，加速均匀；其减振作用降低了传动系的动载和扭振，延长了传动系的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶平安性。常用的液力自动变速器一般由液力偶合器或变矩器、液压操纵系统和行星齿轮传动系统组成。液力偶合器利用液体流动，把发动机的动力传递给齿轮传动系统；行星齿轮传动系统可以利用自身的传动特点，改变发动机的转速和转矩，起着换挡的作用；液压操纵系统可以根据汽车行驶的实际需要操纵行星齿轮系统，使其加挡、减挡或倒车，从而改变汽车的行驶速度和方向。1.2.2电控机械式自动变速器AMT随着汽车电子技术的开展，作为一种新型的自动变速器，电控自动变速器AMT应运而生。最初开发只是为了方便操纵而应用于赛车上，后来，由于AMT的性能出众，1997年实现技术认可后才被应用于一些高挡车型上，如奔驰、雷诺等，其主要由液力变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统和电控系统四大局部组成。与AT相比，AMT具有明显的优势，其既有液力自动变速器自动变速的优点，又有手动变速器传动效率高、本钱低、结构简单、易制造的优点；采用电子控制，通过选择适合行驶状态的最正确传动比，可以提高汽车的动力性，提高乘坐的舒适性，并与发动机控制相结合，相应提高燃油的经济性。目前，AMT的技术亦根本成熟。哈尔滨埃姆特汽车电子开发研制的AMT技术，产品质量已接近产业化水平；南京依维柯轻型客车系列采用AMT技术已取得成功；AMT在国际上也有研究，并在重型车上有一定数量的应用。AMT技术势必将在国产汽车制造业产生革命性的影响。1.2.3双离合器式自动变速器DCT双离合器式自动变速器DCT既继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格廉价等优点，又实现了换挡过程的动力换挡，即在换挡过程中不中断动力。双离合器变速箱具有液力自动变速箱和无级自动变速箱的便利性和舒适性，与手动变速箱相比，又是第一个可节省燃油高达10%，同时又有更高性能的自动变速箱。目前，应用在轿车上的5速和6速的DCT产品，能够传递最大扭矩在300N.m左右。针对不同的车型，DCT传递扭矩的饿范围还有很大的变化空间，这方面明显优于CVT。此外，与普通6速自动变速器AT相比，DCT的油耗要节省15%。另外，它消除了手动变速器在换挡时的扭矩中断感，使驾驶更灵敏，同时充满乐趣。在未来3-5年内，DCT的需求与增长将超过传统的AT、AMT和MT，从本钱的角度分析，与CVT和AT、AMT相比，DCT具有很大的价格优势，将成为变速器系统开展的主流。无论国际还是国内，DCT的前景都普遍看好，国内企业已经假设了DCT自主研发的行列，科技部已经将轿车DCT技术开发工程列为“十一五863方案现代交通科技领域“汽车开发先进技术重大工程，分别由浙江吉利控股集团、杭州前进齿轮箱集团和重庆青山工业承当。上汽与博格华纳合作的荣威DCT工程正在进行中，预计新产品将在2021年前后面世。此外，一汽、江淮等企业也准备研究DCT技术。1.2.4无级变速器CVT无级变速器CVT在操纵方便性方面与液力自动变速器AT不相上下，而其传动效率却远高于液力自动变速器，更主要的是它能充分发挥发动机动力，提高燃油经济性。人们很早就意识到CVT是方便驾驶、提高车辆燃油经济性的理想装置，在20世纪70年代中后期CVT研制成功，并于1982年投放市场。1987年，福特公司在世界上首次将装有CVT的轿车引入市场。CVT主要是由组合式V形钢带和一组V型槽轮构成的传动系统，V型槽轮的轴向变化带来钢带在轮上的径向变化，形成了可变化的传动比一般最大范围可达5:1)。CVT的突出优点是工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放，具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。此项技术的主要难度在于钢带和V型槽轮的设计、制作，而且V形钢带很容易损坏，无法承受较大的载荷。目前我国CVT已进入使用阶段，据报道，一汽群众生产的大排量6缸内燃机2.8L的奥迪A6轿车上装备的带式无级变速器CVT，能传动功率为142KW.，扭矩为280Nm，已能到达轿车实用的要求。理想的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无挡比的切换变速比，使变速器始终按最正确换挡规律自动变速，无级化是对自动变速器的理想追求·随着汽车技术的进步，人们已经越来越不满足于液力自动变速器，希望能彻底改良无级变速器，实现汽车无级变速的重大飞跃。2 自动变速器的根本组成及工作原理2.1手动变速器与自动变速器的异同手动变速器传动效率高、工作可靠、结构简单，但因其动载荷大，易使零件过早地磨损。特别是在外界条件比拟复杂的情况下，频繁地操纵离合器、变速杆和油门，增加了司机的负担，不利于平安行车，而且在上坡或停车起步时，稍有不慎发动机就会熄火。近几十年来自动变速器得到空前的开展，装用的车辆已越来越多，特别是高级轿车几乎全部装用电控自动变速器。从开展趋势上来看， 自动变速器大多采用液力传动与机械变速器组合，控制方式上，由手动一半自动一全自动一电子操纵控制系统，并向智能化方向开展。自动变速器与机械变速器相比，具有以下几个明显的优点：(1)使驾驶操作简便省力，提高了行车的平安性。(2)提高了发动机和传动系的寿命，因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，有利于延长相关零件的寿命。(3)能自动适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现自动换挡，提高了汽车的动力性和经济性。(4)提高了乘车的舒适性。(5)可防止因外界负荷突增而造成过载和发动机熄火现象并且可以降低排放污染。2.2自动变速器的根本组成及工作原理2.2.1根本组成液力自动变速器主要由液力变矩器、机械变速器、液压控制系统、冷却滤油装置等组成。电控液力自动变速器除上述四局部外还有电子控制系统。1) 液力变矩器液力变矩器是一个通过自动变速器油ATF传递动力的装置，其主要功用是：在一定范围内自动、连续地改变转矩比，以适应不同行驶阻力的要求。具有自动离合器的功用。在发动机不熄火、自动变速器位于动力档D或R位的情况下，汽车可以处于停车状态。驾驶员可通过控制节气门开度控制液力变矩器的输出转矩，逐步加大输出转矩，实现动力的柔和传递。2) 机械变速器以常见的行星齿轮变速器为例，其由23排行星齿轮机构组成，不同的运动状态组合可得到25种速比，其功用主要有： 在液力变矩器的根底上再将转矩增大24倍，以提高汽车的行驶适应能力。 实现倒档传动。3) 液压控制系统液压控制系统是由油泵、各种控制阀及与之相连通的液压换档执行元件，如离合器、制动器油缸等组成液压控制回路。汽车行驶中根据驾驶员的要求和行驶条件的需要，控制离合器和制动器的工作状况的改变来实现机械变速器的自动换档。4) 电子控制系统电子控制系统将自动变速器的各种控制信号输入电子控制单元ECU，经ECU处理后发出控制指令控制液压系统中的各种电磁阀实现自动换档，并改善换档性能。5) 冷却滤油装置自动变速器油ATF在自动变速器工作过程中会因冲击、摩擦产生热量，并还要吸收齿轮传动过程中所产生的热量，油温将会升高。油温升高将导致ATF粘度下降，传动效率降低，因此必须对ATF进行冷却，保持油温在8090°左右。ATF是通过油冷却器与冷却水或空气进行热量交换的。自动变速器工作中各部件磨损产生的机械杂质，由滤油器从油中过滤别离出去，以减小机械的磨损、堵塞液压油路和控制阀卡滞。2.2.2根本原理如图21所示为液控自动变速器的组成和原理示意图液控自动变速器是通过机械传动方式，将汽车行驶时的车速和节气门开度这两个主控制参数转变为液压控制信号；液压控制系统的阀板总成中的各控制阀根据这些液压控制信号的变化，按照设定的换挡规律，操纵换挡执行元件的动作实现自动换挡。图22 电控自动变速器的组成和原理图电控自动变速器是通过各种传感器，将发动机的转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器ATF油温等参数信号输入电控单元ECU，ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出动作控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU的动作控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件的动作，从而实现自动换挡过程。3丰田皇冠A340E型自动变速器简述3.1 传动原理挡位及传动路线图1各档位动力传动路线1)D1档如图31所示，D位一档时，C0、C1、F0、F2工作。C0和F0工作将超速行星排的太阳轮和行星架相连，此时超速行星排成为一个刚性整体，输入轴的动力顺时针传到中间轴。C1工作将中间轴与前行星排齿圈相连，前行星排齿圈顺时针转动驱动前行星排行星轮，前行星排行星轮即顺时针自转又顺时针公转，前行星排行星轮顺时针公转那么输出轴也顺时针转动，这是一条动力传动路线。由于前行星排行星轮顺时针自转，那么前后行星排太阳轮逆时针转动，再驱动后行星排行星轮顺时针自转，此时后行星排行星轮在前后行星排太阳轮的作用下有逆时针公转的趋势，但由于F2的作用，使得后行星排行星架不动。这样顺时针转动的后行星排行星轮驱动齿圈顺时针转动，从输出轴也输出动力，这是第二条动力传动路线。图31 D位一档动力传动路线2)D2档如图32所示，D位二档时，C0、C1、B2、F0、F1工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴。C1工作，动力顺时针传到前行星排齿圈，驱动前行星排行星轮顺时针转动，并使前后太阳轮有逆时针转动的趋势，由于B2的作用，F1将防止前后太阳轮逆时针转动，即前后太阳轮不动。此时前行星排行星轮将带动行星架也顺时针转动，从输出轴输出动力。后行星排不参与动力的传动。图32 D位二档动力传动路线3)D3档如图33所示，D位三档时，C0、C1、C2、B2、F0工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴。C1、C2工作将中间轴与前行星排的齿圈和太阳轮同时连接起来，前行星排成为刚性整体，动力直接传给前行星排行星架，从输出轴输出动力。此档为直接档。图33 D位三档动力传动路线4)D4档如图34所示，D位四档时，C1、C2、B0、B2工作。B0工作，将超速行星排太阳轮固定。动力由输入轴输入，带动超速行星排行星架顺时针转动，并驱动行星轮及齿圈都顺时针转动，此时的传动比小于1。C1、C2工作使得前后行星排的工作同D3档，即处于直接档。所以整个机构以超速档传递动力。B2的作用同前所述。图34 D位四档动力传动路线5)21档二位一档的工作与D位一档相同。6)22档如图35所示，二位二档时，C0、C1、B1、B2、F0、F1工作。动力传动路线与D位二档时相同。区别只是由于B1的工作，使得二位二档有发动机制动，而D位二档没有。此档为高速发动机制动档。图35 2位二档动力传动路线发动机制动是指利用发动机怠速时的较低转速以及变速器的较低档位来使较快的车辆减速。D位二档时，如果驾驶员抬起加速踏板，发动机进入怠速工况，而汽车在原有的惯性作用下仍以较高的车速行驶。此时，驱动车轮将通过变速器的输出轴反向带动行星齿轮机构运转，各元件都将以相反的方向转动，即前后太阳轮将有顺时针转动的趋势，F1不起作用，使得反传的动力不能到达发动机，无法利用发动机进行制动。而在二位二档时，B1工作使得前后太阳轮固定，既不能逆时针转动也不能顺时针转动，这样反传的动力就可以传到发动机，所以有发动机制动。7)23档二位三档的工作与D位三档相同。8)L1档如图36所示，L位一档时，C0、C1、B3、F0、F2工作。动力传动路线与D位一档时相同。区别只是由于B3的工作，使后行星排行星架固定，有发动机制动，原因同前所述。此档为低速发动机制动档。图36 L位一档动力传动路线9)L2档L位二档的工作与二位二档相同。10)R位如图37所示，倒档时，C0、C2、B3、F0工作。C0和F0工作如前所述直接将动力传给中间轴。C2工作将动力传给前后行星排太阳轮。由于B3工作，将后行星排行星架固定，使得行星轮仅相当于一个惰轮。前后行星排太阳轮顺时针转动驱动后行星排行星架逆时针转动，进而驱动后行星排齿圈也逆时针转动，从输出轴逆时针输出动力。图37 R位动力传动路线11P位和N位当操纵手柄置于P位或N位时，电液控制系统使换挡执行机构中的超速离合器C0处于工作状态。由于前进离合器C1和直接离合器C2均不在啮合位置，超速行星排的动力无法传递至后续的双排行星齿轮机构，所以。超速行星排处于空转状态，而整个自动变速器处于空挡。3.2 电子控制系统A340E自动变速器的电子控制系统包括传感器、电子控制单元ECU和执行器三局部，其组成框图如图2-1所示。传感器局部主要包括节气门位置传感器、车速传感器、发动机转速传感器、输入轴转速传感器、冷却水温传感器、ATF油温传感器、空档起动开关、强制降档开关、制动灯开关、模式选择开关、OD开关等。执行器局部主要包括各种电磁阀和故障指示灯等。ECU主要完成换档控制、锁止离合器控制、油压控制、故障诊断和失效保护等功能。对于液控自动变速器，自动换档主要是取决于节气门油压和速控油压，即发动机负荷和车速的情况。对于电控自动变速器，与此情况是类似的，即自动换档也主要取决于发动机负荷和车速，只不过是采用节气门位置传感器和车速传感器来感知发动机负荷和车速的情况，并将这两个信号发送给自动变速器ECU，ECU根据存储器中的换档程序决定升档或降档，然后再给换档电磁阀发出控制信号，换至相应档位。A340E自动变速器换档情况见表3-8。当自动变速器ECU使1#换档电磁阀通电，2#换档电磁阀断电，那么自动变速器为1档。表3-8 丰田车系的四档自动变速器换档情况注：表示通电，×表示断电档位换档电磁阀1#2#1档×2档3档×4档××自动变速器的换档等控制还要取决于冷却水温、ATF油温等信号。如果水温、油温过低，自动变速器不会升档。图3-9 电子控制系统组成框图如果自动变速器在工作过程中，满足了锁止离合器的工作情况，自动变速器电脑就会给锁止离合器TCC电磁阀一般称为3#电磁阀通电，切换油路使锁止离合器工作。在换档过程中，为了防止换档冲击，自动变速器还会通过4#电磁阀控制换档油压。自动变速器ECU具有自诊断功能，如果电子控制系统出现故障，电脑会将故障码存储在存储器中，以便读取；另外电脑还会点亮OD OFF指示灯或故障指示灯提示自动变速器出现故障，并可通过OD OFF指示灯的闪烁读取故障码。如果自动变速器出现故障，除了OD OFF等会点亮，一般自动变速器还会锁档，即自动变速器不会升档也不会降档，锁档一定有故障码。4自动变速器主要电控零部件介绍及检修4.1节气门位置传感器TPS1) 功用节气门位置传感器安装在节气门体上，用于检测节气门开度的大小，并将数据传送给电脑，电脑根据此信号判断发动机负荷，从而控制自动变速器的换档、调节主油压和对锁止离合器控制。节气门位置信号相当于液控自动变速器中的节气门油压。2) 结构、原理一般是采用线性输出型节气门位置传感器，也称可变电阻式传感器，其结构、原理如图4-1所示，实际上是一个滑动变阻器，E是搭铁端子，IDL是怠速端子，VTA是节气门开度信号端子，VC是ECU供电端子，电脑提供恒定5V电压。当节气门开度增加，节气门开度信号触点逆时针转动，VTA端子输出电压也线形增大。如图4-2所示，VTA端子输出电压与节气门开度成正比。当怠速时，怠速开关闭合，IDL端子电压为0V。图4-1 节气门位置传感器的结构、原理a原理图 b结构图1-怠速信号触点 2-电阻器 3-节气门开度信号触点 4-绝缘体图4-2 VTA端子输出电压与节气门开度的关系由于滑动电阻中间局部容易磨损，使其阻值无法正确反响节气门开度，测量电阻时欧姆表会产生波动，同时输出电压也会过高或过低。当输出电压高时，会导致升档滞后、不能升入超速档；同时会导致主油压过高，出现换档冲击。当输出电压低时，会导致升档提前，汽车行驶动力缺乏；同时会导致主油压过低，使离合器、制动器打滑。3) 检测a检查传感器电阻点火开关关闭，拔下传感器连接器插头，用万用表的欧姆档测量各端子之间的电阻值，标准值见表4-3。如果电阻值不正常，应更换节气门位置传感器。表4-3 节气门位置传感器各端子之间的电阻值节气门开度VTA-E端子IDL-E端子VC-E端子全开0.2-0.8k0固定值全闭2.8-8.0k固定值从全闭到全开连续逐渐增大固定值b检查传感器电压翻开点火开关，但不起动发动机。用万用表的电压档测量各端子之间的电压，标准值见表4-4。如果电压值不正常，应更换节气门位置传感器。表4-4 节气门位置传感器各端子之间的电压值节气门开度VTA-E端子IDL-E端子VC-E端子全开0.7V低于1V5V全闭3.5-5.0V4-6V5V从全闭到全开连续逐渐增大4-6V5V 4.2车速传感器1) 功用车速传感器用于检测自动变速器输出轴转速，自动变速器ECU根据车速传感器输入的信号计算出车速，并以此信号控制自动变速器的换档和锁止离合器的锁止。2) 类型常见的车速传感器有电磁式、舌簧开关式、光电式三种形式。一般自动变速器装有两个车速传感器，分为1号和2号传感器。2号车速传感器一般为电磁式的，它装在变速器输出轴附近的壳体上，为主车速传感器，1号车速传感器一般为舌簧开关式的，为副车速传感器，它装在车速表的转子附近，负责车速的传输，它同时也是2号车速传感器的备用件，当2号车速传感器失效后，由1号车速传感器代替工作。3) 电磁式车速传感器的结构、原理电磁式车速传感器主要由永久磁铁、电磁感应线圈、转子等组成。转子一般安装在变速器输出轴上，永久磁铁和电磁感应线圈安装在变速器壳体上，当输出轴转动，转子也转动，转子与传感器之间的空气间隙发生周期性变化，使电磁感应线圈中磁通量也发生变化，从而产生交流感应电压，并输送给电脑。交流感应电压随着车速输出轴转速具有两个响应特性，一是随着车速的增加，交流感应电压增高；二是随着车速的增加，交流感应电压脉冲频率也增加。电脑是根据交流感应电压脉冲频率大小计算车速，并以此控制自动变速器的换档。车速传感器信号相当于液控自动变速器中的速控油压，电控自动变速器没有速控阀。4) 电磁式车速传感器的检测a外观检查检查转子是否有断齿、脏污等情况。b检查转子齿顶与传感器之间的间隙方法是用标准间隙厚度的厚薄规插入转子齿顶与传感器之间，如果感觉阻力适宜说明间隙符合标准，如果阻力大说明间隙过小，如果没有阻力说明间隙大。c检查电磁线圈电阻方法是关闭点火开关，拔下传感器插头，用欧姆表测量电磁线圈电阻。不同车型自动变速器的车速传感器线圈电阻不同，一般为几百欧姆到几千欧姆。d模拟检查方法是用交流电压表2V挡测量输出电压；起动时应高于0.1V，运转时应为0.4-0.8V；也可用示波器检测输出信号波形是否完整、连续、光滑等。如果检查结果不符合要求，那么应更换车速传感器。4.3水温传感器1) 功用水温传感器的信号不仅用于发动机的控制，还用于自动变速器的控制。如图4-61所示，当发动机冷却液温度低于设定温度如60，发动机ECU会发送一个信号给自动变速器ECU的OD1端子，以防止自动变速器换入超速档，同时锁止离合器也不能工作。当发动机冷却液温度过高时，自动变速器ECU会让锁止离合器工作以帮助发动机降低冷却液的温度，防止变速器过热。如果水温传感器故障，发动机ECU会自动将冷却液温度设定为80，以便发动机和自动变速器可以工作。2) 结构、原理水温传感器一般都是一个负温度系数的热敏电阻，即温度升高，电阻下降。发动机ECU在THW端子接收到一个与冷却液温度成正比的电压，从而得到冷却液温度信号。3) 检测水温传感器检测时可以将其放在水杯中进行加热，测量不同温度下的电阻值，并对照维修手册判断其好坏。4.4模式选择开关1) 功用模式选择开关是供驾驶员选择所需要的行驶或换档模式的开关。大局部车型都具有常规模式N或NORM和动力模式P或PWR，有些车型还有经济模式E或ECO。自动变速器ECU根据所选择的行驶模式执行不同的换档程序，控制换档和锁止正时。如选择动力模式，自动变速器会推迟升档，以提高动力性，而选择经济模式，自动变速器会提前升档，以提高经济性，常规模式介于二者之间。2) 结构、原理如图4-62所示为常见的具有常规和动力两种模式的模式选择开关线路图，当开关接通NORM常规模式，仪表盘上NORM指示灯点亮，同时自动变速器ECU的PWR端子的电压为0V，ECU从而知道选择了常规模式。当开关接通PWR动力模式，仪表盘上PWR指示灯点亮，同时自动变速器ECU的PWR端子的电压为12V，ECU从而知道选择了动力模式。图4-5 模式选择开关线路图4.5空挡启动开关1) 功用空档起动开关有两个功用，一是给自动变速器ECU提供档位信息，二是保证只有选档杆置于P或N位才能起动发动机。2) 中选档杆置于不同的档位时，仪表盘上相应的档位指示灯会点亮。当ECU的端子N、2或L与端子E接通时，ECU便分别确定变速器位于N、2或L位；否那么，ECU便确定变速器位于D位。只有中选档杆置于P或N位时，端子B与NB接通，才能给起动机通电，使发动机起动。图4-6 空档起动开关线路图4.6 OD开关1) 功用OD开关超速档开关一般安装在选档杆上，由驾驶员操作控制，可以使自动变速器有或没有超速档。2) 原理如图4-7所示，当按下OD开关ON，OD开关的触点实际为断开，此时ECU的OD2端子的电压为12V，自动变速器可以升至超速档，且OD OFF指示灯不亮。图4-7 OD开关ON的线路图如图4-8所示，当再次按下OD开关，OD开关会弹起OFF，OD开关的触点实际为闭合，此时ECU的OD2端子的电压为0V，自动变速器不能升至超速档，且OD OFF指示灯点亮。图4-8 OD开关OFF的线路图3) 检测当按下OD开关ON时OD OFF指示灯应熄灭；当再次按下OD开关，OD开关弹起OFF时，OD OFF指示灯应点亮。否那么应检查OD OFF指示灯、OD开关及线路。4.7 制动灯开关1) 功用自动变速器ECU通过制动灯开关检测是否踩下制动踏板，如果踩下制动踏板，ECU会取消锁止离合器的工作。2) 原理制动灯开关安装在制动踏板支架上。当踩下制动踏板，开关接通，ECU的STP端子电压为12V；当松开制动踏板，开关断开，STP端子电压为0V。ECU根据STP端子的电压变化了解制动踏板的工作情况。3) 检测测量制动灯开关线路的电源端子与搭铁之间的电压，在没有制动时应为蓄电池电压。假设不是蓄电池电压，应检查制动灯线路保险丝是否断路。4.8 开关式电磁阀1) 功用开关式电磁阀的功用是开启或关闭液压油路，通常用于控制换挡阀和局部车型锁止离合器的工作。2) 结构、原理开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、阀芯等组成，如图4-9所示。当电磁阀通电时，在电磁吸力作用下衔铁和阀芯下移，关闭泄油口，主油压供应到控制油路。当电磁阀断电时，在回位弹簧的作用下衔铁和阀芯上移，翻开泄油口，主油压被泄掉，控制油路压力很小。图4-9 开关式电磁阀1-ECU 2-节流口 3-主油路 4-控制油路 5-泄油口 6-电磁线圈 7-衔铁和阀芯3) 检测a检查电磁阀电阻如图4-10所示，脱开电磁阀连接器，测量电磁阀端子与车身搭铁之间的电阻，应为1115。图4-10 检查电磁阀电阻b检查电磁阀的工作如图4-11所示，用蓄电池给电磁阀通电，检查是否有工作响声。图4-11 通电检查电磁阀的工作c检查电磁阀的漏气如图4-12所示，拆下电磁阀，施加5kg/cm2的压缩空气，检查电磁阀是否漏气。图4-12 检查电磁阀的漏气如果不符合规定应更换电磁阀。4) 电控换档阀的工作原理如图4-71所示为换档电磁阀控制换档阀的工作原理图。当换档电磁阀断电，阀芯及球阀在回位弹簧作用下升起，主油压不能到达换档阀的左侧，那么换档阀处于左端位置，主油压经过换档阀给换档执行元件供油，得到相应的档位，如图4-71a)所示。当换档电磁阀通电，电磁吸力使阀芯及球阀下移，主油压经过换档电磁阀到达换档阀的左侧，换档阀右移，主油压到达换档阀后被截至，不能给换档执行元件供油，得到另外的档位，如图4-13所示。图4-13 电控换档阀的工作原理4.9占空比式电磁阀1) 占空比的概念占空比是指一个脉冲周期中通电时间所占的比例百分数，如图4-14所示。图4-14 占空比2) 结构、原理占空比式电磁阀与开关式电磁阀类似，也是有电磁线圈、滑阀、弹簧等组成，如图4-15所示。它通常用于控制油路的油压，有的车型的锁止离合器也采用此种电磁阀控制。与开关式电磁阀不同的是，控制占空比式电磁阀的电信号不是恒定不变的电压信号，而是一个固定频率的脉冲电信号。在脉冲电信号的作用下，电磁阀不断开启、关闭泄油口。占空比式电磁阀有两种工作方式，一是占空比越大，经电磁阀泄油越多，油压就越低；另一种是占空比越大，油压越高。图4-15 占空比式电磁阀a结构示意图 b占空比调节曲线1-电磁线圈 2-滑阀 3-滑阀轴 4-控制阀 5-弹簧3) 检测脱开电磁阀连接器，用万用表欧姆档测量线圈电阻，应为3.64.0，否那么应更换电磁阀。由于占空比式电磁阀线圈的电阻很小，不可与12V蓄电池直接相连，否那么容易烧毁电磁阀线圈。检测时将蓄电池串联一个低电阻，如一个810W的灯泡，然后再与电磁线圈相连，电磁阀应当动作，否那么应更换电磁阀。5丰田皇冠A340E自动变速器经典案例分析及维修方法5.1故障诊断实例一1故障现象 一辆1993款、装配A340E自动变速器的丰田皇冠乘用车，行驶里程为45万km。该车升挡时车身抖动。2故障诊断与排除 试车时，发现在车速70km/h左右车身严重抖动，并且有加速不良的现象。疑心自动变速器电控系统有故障，于是进行如下检查。 首先读自动变速器电控系统故障码，但自诊断系统无故障码输出。 再检查自动变速器油，发现油液有糊味，而且颜色发黑。经询问得知，已经近两年没有换过自动变速器油了。 接下来检测油压，测得在D挡怠速时油压约400kPa，失速时油压约1000kPa；在R挡怠速时油压约550kPa，失速时油压1500kPa。标准值为：D挡怠速时油压363422kPa，失速时油压9021147kPa；R挡怠速时油压500598kPa，失速时油压12361589kPa。检测结果在标准范围内，说明自动变速器油压没有问题。 做失速试验，测得D挡时的失速转速2100r/min，R挡的失速转速约2200r/min，低于标准值23002600r/min。 通过对自动变速器的检查没发现明显的故障。根据试车时的现象，疑心自动变速器电控系统有故障，于是对电磁阀进行检查。将两个换挡电磁阀和1个锁止电磁阀拆下，测量电磁阀电阻都在1115之间，正常。再将电磁阀通上电源，也都能正常工作。在两个换挡电磁阀上分别并联上两个发光二极管，按表1各挡位执行元件工作情况，开车上路试验。检查两个换挡电磁阀的工作情况，检查结果与表1相符。说明换挡电磁阀和锁止电磁阀均正常。 根据以上的检查，再结合试车时的故障现象，疑心发动机有故障，于是对发动机进行检查。用导线跨接故障检查插接器中的TE1与E1两端子，这时仪表盘上的Check警告灯显示正常代码，说明发动机电控系统没有故障。检查点火线圈、高压线、火花塞，均正常。最后，接上汽油压力表测燃油系统的压力，怠速时油压约200kPa，符合标准196235kPa。断开油压调节器上的真空管，压力无变化而标准值应到达265304kPa。将真空管插回，急加速时油压略有下降，说明燃油系统有故障。检查汽油滤清器、油压调节器、油泵控制单元，均正常。根据检查的结果，确定汽油泵有故障，更换汽油泵及自动变速器油。上路试车，故障消失。 3故障分析 该车在自动变速器升挡时所需扭矩增大，而汽油泵工作不良，发动机不能输出足够的功率，引起车身抖动。而过了升挡点后，汽油泵提供的油压根本上可以保证车辆正常行驶，可能加速性能会略有缺乏。在维修自动变速器升挡冲击故障时，不能排除发动机出现故障的可能性。 5.2故障诊断实例二 1故障现象  一辆1995款、装配A340E自动变速器的丰田皇冠乘用车，行驶里程为120000km。该车在行驶过程中仪表盘上的O/DOFF指示灯常亮，换挡冲击较大。 2 故障诊断与排除 接车后，首先检查自动变速器内的变速器油，油面正常且油质较好，检查并调整好节气门拉线。 然后把点火开关转到点火位置，按下变速杆上的O/D开关，仪表盘上的O/DOFF指示灯不灭。用导线跨接故障检查插接器中的TE1与E1两端子，这时仪表盘上的Check警告灯显示正常代码，说明发动机电控系统无故障。用导线将TT与E1端子短接后，O/DOFF指示灯常亮，不输出故障代码，说明自动变速器控制系统电路有故障或者ECU中的自动变速器控制电路有故障。 经试验，把变速杆放在P、N挡位置，发动机可以启动；把变速杆分别放在R、D、2、L挡位置时发动机不能启动，说明自动变速器的空挡启动开关工作正常。按下变速杆上的O/DOFF开关，仪表盘上的O/DOFF指示灯不受O/DOFF开关的控制而始终常亮，说明O/DOFF指示灯显示电路有故障。按下变速杆座上的变速器运行方式选择开关时仪表盘上的PWR绿色指示灯亮，关闭此开关后PWR绿色指示灯熄灭，说明自动变速器运行方式指示电路正常。 在完成以上检查工作以后进行道路试车。汽车在行驶过程中，特别是在急加速、减速过程中，变速器换挡缓慢，冲击较为严重，并且仪表盘上的Check警告灯有时候偶尔闪烁几次后又熄灭；O/DOFF指示灯常亮。 拆下水温传感器，检查水温传感器在各种温度下的电阻值变化，经检查水温传感器正常。放出自动变速器内的油，拆下油底壳，发现油底壳内无任何机械杂质，变速器内非常干净，油泵的吸油滤网也很干净，无堵塞。取下1号电磁阀、2号电磁阀及锁定电磁阀的线束插头，用数字式万用表检查电磁阀的电阻值为13左右正常值为1115，电阻值正常；直接用12V电源驱动电磁阀，各电磁阀活动正常，无堵塞及卡滞现象，电磁阀工作正常。检查完毕插上电磁阀的线束接头，装好油底壳并加注自动变速器油至量油尺的上刻线位置。 从仪表盘上拆下组合仪表，从仪表盘右侧的杂物箱后面拆下ECU，从变速器上拆下空挡启动开关及2号车速传感器的线束插头，用数字式万用电表全面检查自动变速器的控制线路。经过全面的检查发现：1.从发动机控制ECU线束插头上THW端子到水温传感器线束插头上的THW端子之间的导线因绝缘层破损造成导线出现瞬间短路搭铁现象，使水温信号传输紊乱；2.从空挡启动开关线束接头上S2端子到ECU线束插头上相应的S2端子之间的导线因导线绝缘层损破使导线出现瞬间短路故障，造成自动变速器中的2号电磁阀不能正常工作；3.从2号车速传感器线束插头上SP2端子到控制ECU线束插头上相应的SP2端子之间的导线因导线绝缘层破损使导线出现瞬间短路搭铁故障，使2号车速传感器向ECU传输的车速信号不正常；4.O/DOFF指示灯一端的导线对地短路搭铁，造成O/D开关不能控制O/DOFF指示灯。 用万用表逐段查找出导线断路及短路的具体位置，把导线接好。包扎好后再用万用表复查一次，确认导线导通良好后用绝缘胶布包扎好线束并可靠地固定好。插好ECU及所有控制元件的线束插头，固定好ECU并装好所有的附件及装饰件之后作O/DOFF开关试验：按下变速杆上的O/DOFF开关时仪表盘上的O/DOFF指示灯熄灭，O/D开关信号电路接通；释放O/D开关时仪表盘上的O/DOFF指示灯亮，O/D开关信号电路被切断，说明O/DOFF指示灯线路已恢复正常。 检修完毕去除故障码后进行道路试车。经过100km