學習任務09自動變速器電子控制系統(tǒng)的檢修

1、學習任務九自動變速器電子控制系統(tǒng)的檢修 任務要求完成本學習任務后，你應能：1 . 掌握自動變速器主要傳感器的安裝位置和作用。2 . 掌握自動變速器主要傳感器的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理。3 .查閱維修手冊完成主要傳感器的檢修。4 .查閱維修手冊完成主要換擋電磁閥的檢修。5 .選擇合適的工具與儀器，實施教學計劃。建議課時：12 課時任務描述一輛威馳轎車，出現(xiàn)有時不升擋故障，使用故障診斷儀檢測，故障為偶發(fā)性故障。讀取數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)自動變速器車速顯示始終為0， 判斷為電子控制系統(tǒng)中車速傳感器故障。檢查線路并重新安裝車速傳感器后故障消失。超速檔 鬻霜F模式選開 控制模塊粗速檔關(guān)斷指示燈故障指示燈自動變速器油溫傳

2、感器 數(shù)據(jù)傳送接頭3節(jié)氣門位濟動器空檔位置開美L4檔位傳咯等1號車速傳播器2號車速傳感器發(fā)動機冷即液溫度傳感器2號電磁閥/ /爐 、1號電磁閥七4 ,換檔糊止電磁酬i 制動燈開美P/N檔位開關(guān)圖9-1電子控制系統(tǒng)的主要元件（二）節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝于節(jié)氣門體上，隨節(jié)氣門軸的轉(zhuǎn)動工作，通過接觸式開關(guān)或電位計感知節(jié)氣門位置，檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，并將此信號輸入 位置傳感器的類型有觸點式、電位計式和綜合式。節(jié)氣門位置傳感器從發(fā)動機電控單元那里獲得基準電壓 VTA隨著發(fā)動機節(jié)氣門開度的變化而變化，節(jié)氣門全開時 如圖9-2所示。ECU,控制燃油噴射及其他輔助控制。常見節(jié)氣門VC,調(diào)

3、節(jié)為能夠反映節(jié)氣門開度的VTA電壓輸出VTA為5V,當節(jié)氣門關(guān)閉時，怠速觸點閉合，濟加觸點VTA看 出息覆財出、理論知識準備 （一）概述在進行自動變速器故障診斷和維修時，通常要對電子控制系統(tǒng)的各個電控元件進行檢測。電子控制系統(tǒng)是電控自動變速器的核心，主要由傳感器、電子控制單元（ECU）、執(zhí)行元件、自診斷接口、故障指示燈等組成。自動變速器的主要傳感器有節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、油溫傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器。主要執(zhí)行元件有換擋電磁閥、油壓調(diào)節(jié)電磁閥、鎖止離合器控制電磁閥，如圖9-1所示。圖9-2節(jié)氣門位置傳感器（三）自動變速器的輸入、輸出轉(zhuǎn)速傳感器輸入轉(zhuǎn)速傳感器用于測量液力變矩器的轉(zhuǎn)速（輸入轉(zhuǎn)

4、速）；輸出轉(zhuǎn)速傳感器用于測量輸出軸的轉(zhuǎn)速，然后將各自的轉(zhuǎn)速信息，提供給電控單元。電控單元通過比較兩個轉(zhuǎn)速傳感器信號，可判斷液力變矩器是 否存在滑轉(zhuǎn)、換擋執(zhí)行元件是否存在打滑現(xiàn)象等。自動變速器的輸入、輸出轉(zhuǎn)速傳感器多采用磁感應式、光電式和霍爾式，這里以霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器為例 講解車速傳感器的工作原理。輸出轉(zhuǎn)速傳感器位于變速器殼體的左側(cè)，讀取輸出軸上凹槽周圍的變化磁場并轉(zhuǎn)換為脈沖波，然后傳遞 給電子控制單元。同樣輸入轉(zhuǎn)速傳感器記錄液力變矩器上凹槽周圍的電磁場變化并轉(zhuǎn)換為脈沖，然后傳 遞給電子控制單元，如圖 9-3所示。輸出轉(zhuǎn)速傳感器渦輪轉(zhuǎn)速傳感器圖9-3輸入、輸出轉(zhuǎn)速傳感器的安裝位置當霍爾元件中有電

5、流通過，并有磁場垂直施加時，將產(chǎn)生一分別垂直于磁場和電流，且與電流幅度磁場 強度成正比的電壓。轉(zhuǎn)速傳感器利用此效應，當輸入軸或輸出軸旋轉(zhuǎn)時，傳感器內(nèi)部磁鐵產(chǎn)生磁場，磁 場發(fā)生改變時會產(chǎn)生電壓，由半導體轉(zhuǎn)換成為脈沖并輸出到ECU, ECU通過這些脈沖計算并確定轉(zhuǎn)速，如圖9-4所示。（四）自動變速器的油溫傳感器圖9-4霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理自動變速器的油溫傳感器多為負熱敏電阻，安裝在變速器油底殼內(nèi)的液壓控制閥板上，用于檢測變速器油溫，以作為 ECU進行換擋控制、油壓控制、液力變矩器鎖止離合器控制的依據(jù)。油溫傳感器的電阻值根據(jù)油溫而變，電子控制單元根據(jù)電阻值確定油溫，如圖9-5所示。當油溫超過限

6、定值，ECU將使自動變速器進入安全控制模式，并發(fā)出警示信號，存儲故障代碼。圖9-5油溫傳感器（五）空擋起動開關(guān)P、R、N、D、2、L 等），并將信空擋起動開關(guān)位于變速器殼體上，空擋起動開關(guān)讀取自動變速器擋位（ 號發(fā)送到自動變速器的電控單元，如圖 9-6所示。圖9-6空擋起動開關(guān)（六）強制降擋開關(guān)強制降擋開關(guān)的作用是檢測加速踏板是否達到了節(jié)氣門全開位置（一般是指節(jié)氣門開度大于85%）。當加速踏板達到節(jié)氣門全開位置時，強制降擋開關(guān)打開，自動變速器在原有擋位上下降一個或兩個擋位，從而提高汽車的加速性能。（七）制動燈開關(guān)制動燈開關(guān)用以判斷制動踏板是否被踩下。如果踏板被踩下，則該開關(guān)便將信號發(fā)送給電子控

7、制單元，以解除液力變矩器鎖止離合器的鎖止狀態(tài)，防止突然制動時導致的發(fā)動機熄火。（八）超速擋開關(guān)擁有超速擋（OD擋）的自動變速器還設有超速擋開關(guān)，用來控制自動變速器的超速擋，如圖9-7所示。當超速擋開關(guān)閉合時，超速擋控制電路和油路接通，電控單元允許車輛進入超速擋。當超速擋開關(guān)斷開時，超速擋控制電路和油路斷開，電控單元阻止車輛進入超速擋，此時儀表盤上 圖9-8所示。OD OFF指示燈點亮，如超諫擋開關(guān)接通超速擋開關(guān)接通 蓄電池12?電|壓0D切斷會毛（九）模式開關(guān)圖98超速擋開關(guān)的工作狀態(tài)大部分電子控制自動變速器都有一個模式開關(guān)用以選擇車輛的換擋模式，滿足不同的使用要求。所謂換擋控制模式主要是指控

8、制自動變速器的換擋規(guī)律，常見的換擋模式有4種，即經(jīng)濟模式、動力模式、標準模式和手動模式。經(jīng)濟模式是以獲得最佳燃油經(jīng)濟性為目標設計換擋規(guī)律；動力模式是以獲得最大動力性為目標設計換擋規(guī)律；標準模式介于經(jīng)濟模式和動力模式之間；手動模式多出現(xiàn)在手自一體式變速器上，以手動方式選擇合適擋位。（十）電磁閥電磁閥是電子控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，按作用不同可分為換擋電磁閥、鎖止電磁閥、調(diào)壓電磁閥。按 工作方式不同可分為開關(guān)式電磁閥和脈沖式電磁閥。1 .開關(guān)式電磁閥開關(guān)式電磁閥常用于開啟和關(guān)閉變速器液壓油路，用于控制換擋閥和液力變速器鎖止離合器的鎖止閥。開關(guān)式電磁閥由電磁線圈、殼體、閥芯和回位彈簧等組成，如圖9-9

9、所示。該電磁閥只有全開和全關(guān)兩種工作狀態(tài)。以長開電磁閥為例，當線圈不通電時，閥芯被油壓推開，打開泄油口，電磁閥對控制油路泄壓，油路壓力為零；當線圈通電時，閥芯在電磁線圈的磁力作用下移動，關(guān)閉泄油口，油路壓力上升圖9-9開關(guān)式電磁閥“、1.液壓油入口2.泄油口3.接線插座 4.閥芯 5.線圈 6.限流鋼球 7.殼2 .脈沖式電磁閥脈沖式電磁閥常用于控制油路中油壓的大小，結(jié)構(gòu)與開關(guān)式電磁閥基本相同，與開關(guān)式電磁閥不同之處在于，脈沖式電磁閥工作的電信號不是恒定不變的電壓信號，而是一個脈沖電信號，電磁閥在脈沖信號 的作用下，不斷反復地開啟和關(guān)閉泄油口。電子控制單元通過改變脈沖寬度（即占空比），改變電磁

10、閥開啟和關(guān)閉的時間比，從而達到控制油路壓力的目的，如圖 9-10所示。占空比越大，油壓越低，反之油 壓越高。圖9-10脈沖式電磁閥1 .液壓油出口 2.液壓油入口 3.接線插座4.限流鋼球 5.線圈6.殼體7.泄油口（十一）電子控制單元電子控制單元接收各種監(jiān)測汽車行駛狀況和發(fā)動機工況的傳感器信號，精確控制自動變速器的換擋正時、鎖定正時、換擋執(zhí)行元件的液壓、換擋時的發(fā)動機扭矩；還具有自我診斷功能，能監(jiān)測和識別電子控制 元件的故障，并通過 O/D OFF指示燈以故障代碼的形式將這些自診斷信息輸出；另外，電子控制單元在 車輛出現(xiàn)某些故障時能執(zhí)行失效防護功能，以保證車輛能繼續(xù)行駛。1 .換擋正時控制電

11、子控制單元根據(jù)換擋桿位置、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等信號來確定最合適的換擋點，然后通過對電磁閥的控制完成擋位的變換。止匕外，電子控制單元還根據(jù)上述信號完成對液力變矩器鎖止離合器的鎖止和分離，如圖 9-11所示。車速傳感器電子控制單元1號電磁閥節(jié)氣門位置傳感器2號電磁閥空檔起動開關(guān)3號電磁閥Q/D QFF開關(guān)_LUC電磁閥油溫 A開關(guān)電磁潤制動燈開關(guān)負荷控制電晤閥.發(fā)動機轉(zhuǎn)速圖9-11 U540E自動變速器電子控制單元的換擋正時控制2 .油壓控制電子控制單元通過對脈沖電磁閥的控制來調(diào)整自動變速器的主油路油壓，使得主油路油壓隨發(fā)動機負荷的增大而提高，以滿足液壓控制系統(tǒng)的工作要求。止匕外，在R擋

12、時，電子控制系統(tǒng)將控制脈沖電磁閥,提高主油路油壓，以滿足 R擋執(zhí)行元件的工作需求。除正常的主油壓調(diào)節(jié)外，電子控制單元還可以根據(jù)各傳感器的信號，在一些特殊時刻對主油路油壓進行 修正，以使液壓控制系統(tǒng)達到更好的工作效果。例如，在換擋時對主油路油壓進行修正，來提高換擋品 質(zhì)、緩和換擋沖擊。3 .鎖止正時控制電子控制單元根據(jù)各傳感器的信號，通過對鎖止電磁閥的控制來實現(xiàn)液力變矩器鎖止正時控制。當車速 足夠高，且其他各種信號都滿足鎖止要求時，電子控制單元就向鎖止電磁閥和負荷控制電磁閥發(fā)出信號， 使鎖止離合器鎖止，反之鎖止離合器分離。4 .學習控制在自動變速器內(nèi)各個換擋執(zhí)行元件（離合器與制動器），由于最初的

13、差異和使用一段時間后產(chǎn)生的變化， 會加重自動變速器的換擋沖擊，此時電子控制單元開始對換擋執(zhí)行元件進行檢測，通過檢測，使每個電 磁閥的控制保持在最適合的狀態(tài)上。小提示：在分解自動變速器或維修自動變速器時，需清除學習值。5 .自診斷功能電子控制單元內(nèi)部設有專門的故障自診斷電路，在車輛行駛過程中不斷檢測自動變速器各傳感器和電磁 閥的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)自動變速器故障，儀表板上的自動變速器故障指示燈會閃亮，以提醒駕駛員將 車輛送至修理廠維修。電子控制單元會將檢測到的故障以故障碼的形式存儲在控制單元的存儲器內(nèi)，以 便故障診斷儀能夠通過診斷接口檢索到故障信息，如圖9-12所示。6 .故障保護功能圖9-12故

14、障診斷接口在傳感器和電磁閥出現(xiàn)故障時，安全保護功能可以盡可能地維持車輛的行駛性能；在檢測到一個故障后， 如果恢復了正常狀態(tài)，安全保護功能將不再工作。例如U540E自動變速器的電子控制單元檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器故障時，會啟動P0725故障失效保護，即車輛換入3擋，而后，根據(jù)車速和節(jié)氣門開度信號，自動變速器在 1至3擋范圍內(nèi)變換。此失效保護 停止運行的條件為恢復到正常狀態(tài)后，當車速為30Km/h ,處于P或N擋時，失效保護功能停止工作。二、實踐操作電控自動變速器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電子控制單元的自診斷系統(tǒng)會記錄下故障代碼，因此，在檢修前首先 進行故障自診斷操作。即利用檢測儀器或特定的方法將故障代碼從電

15、子控制單元中讀出，為迅速診斷故 障提供依據(jù)，另外電控系統(tǒng)檢修時需要對主要傳感器和執(zhí)行元件進行檢測。(一)實踐準備(1)汽車萬用表。(2)測試連接延長線、探針、夾子等汽車通用電工工具。(3)汽車故障診斷儀.維修變速器所需的電路圖。(5)威馳轎車一輛。(二)技術(shù)要求及注意事項(1)威馳轎車的節(jié)氣門位置傳感器，當節(jié)氣門完全關(guān)閉時VTA端子電壓約為；當節(jié)氣門完全打開時，VTA端電壓升至。(2)威馳轎車的節(jié)氣門位置傳感器，接線器 1-2端子電阻值為Q; 1-3節(jié)氣門全關(guān)時，電阻值為kQ;節(jié)氣門全開時，電阻值為110 kQ。(3)電磁閥接線器端子 OIL和E2之間的電阻：0 C時為+ kQ； 20 C時為

16、 kQ； 80 C時為 kQ； 140 C 時為kQ。(4)電磁閥接線器端子 SL1/SL2/SL3僑口 SL1/SL2/SL3-之間的正常電阻為 Q(20C下)。(5)電磁閥接線器端子 SL和車身接地之間的正常電阻為1418Q (20C下)。(6)電磁閥接線器端子 DSU和車身接地之間的正常電阻值為913Q (20C下)。(7)電磁閥接線器端子 SR和車身接地之間的正常電阻值為1418Q (20C下)。(8)空擋起動開關(guān)線束端子正常時P擋下6-4端子導通，R擋下1-7導通，N擋下6-5導通，D擋下6-3導通，2擋下6-2導通，L擋下6-8導通。(三)電子元件檢修下面以威馳轎車的 U540E自

17、動變速器為例，講解主要電子元件的檢測。U540E主要電子元件如圖 9-13所示。1.節(jié)氣門位 置傳感器 的檢測 以豐田威馳 轎車P0120輸出轉(zhuǎn)速傳感換擋電磁閥迎SL DSU溫度傳感器電磁閥L2 SIL SL3,圜9-13 U540E自動變湮落電子控制靠空檔翦動開關(guān) Cut故障為例, 講解節(jié)氣門位置傳感器的檢測。威馳轎車節(jié)氣門位置傳感器為電位計式節(jié)氣門位置傳感器，當節(jié)氣門完全關(guān)閉時，ECM的VTA端子電壓2勺為。ECM得到的VTA電壓與節(jié)氣門開度成正比，當節(jié)氣門完全打開時，VTA端電壓升至約。節(jié)氣門位置傳感器的檢測，首先脫開節(jié)氣門位置傳感器連接器，測量傳感器端子1和2之間的電阻，測量傳感器端子

18、1和3之間的電阻，如圖 9-14所示，標準見表 9-1所示。端子節(jié)氣門電阻 (kQ)1-2/1-3全關(guān)全開10表9-1節(jié)氣門位置傳感器標準值如測量值不正常則更換節(jié)氣門，正常則檢查線束和連接器(ECM-節(jié)氣門傳感器)測量的1-2端子的電阻值為 o測量的1-3端子在節(jié)氣門全關(guān)時的電阻值為 o測量的1-2端子在節(jié)氣門全開時的電阻值為 o你做出的判斷結(jié)果為 o2.輸入、輸出轉(zhuǎn)速傳感器的檢測輸出轉(zhuǎn)速傳感器輸入轉(zhuǎn)速傳感器串控制單兀轉(zhuǎn)速傳感器電路圖如圖9-15所示。轉(zhuǎn)速傳感器檢查程序：圖9-15轉(zhuǎn)速傳感器的電路圖(1)檢查是否存在 61或67診斷代碼以外的故障代碼。(2)將換擋桿移到 P、N、和D擋位置，完

19、成診斷輸出顯示。如果不存在繼續(xù)，存在則按診斷碼提示維 修車輛。(3)從自動變速器上拆卸輸入和輸出轉(zhuǎn)速傳感器。(4)將輸入和輸出轉(zhuǎn)速傳感器對換。、提示：必須對換傳感器的位置。因為故障部位在連接器，對調(diào)時不能正確的檢測到，用以判斷連接器是否故障。(5)清除故障碼，路試后再次檢查故障碼。若故障代碼與車輛入廠時相同，則修理或更換線束或連接器。若故障代碼與車輛入廠時不相同，則更換輸入轉(zhuǎn)速傳感器或輸出轉(zhuǎn)速傳感器。9-16所示。3 .自動變速器油溫傳感器的檢測自動變速器油溫傳感器的電路圖如圖圖9-16油溫傳感器的電路圖1)檢查電磁閥導線(自動變速器油溫傳感器)(1)從自動變速器上脫開電磁閥導線。(2)測量端

20、子 OIL和E2之間的電阻，如圖 9-17所示，標準值如表 9-2所示。圖9-17電磁閥接線器溫度C電阻值(kQ)0+2080140+油溫傳感器的電阻值表9-2如果測量結(jié)果不正常則修理或更換電磁閥導線，如果測量結(jié)果正常則進行第2步2)檢查線束和接線器(電磁閥導線-ECU)(1)連接自動變速器電磁閥導線。(2)脫開ECU連接器。(3)測量端子 OIL和E2之間電阻。ECT ECUECT電磁閥圖9-17電磁閥接線器(4)如果測量結(jié)果不正常，則修理或更換線束或連接器。如果測量結(jié)果正常，則檢查電子控制單元。4 .電磁閥的檢測下面以U540E自動變速器電磁閥為例講解電磁閥的檢修。1)檢查電磁閥導線(SL

21、1/SL2/SL(1)從自動變速器上脫開電磁閥導線。(2)測量端子 SL1/SL2/SL3僑口 SL1/SL2/SL3之間的電阻，如圖 9-19所示。正常電阻為 Q (20C下)。測量端子 SL1/SL2/SL3僑口 SL1/SL2/SL3之間的電阻值為 。(3)測量電磁閥導線連接器端子SL1/SL2/SL3儕口 SL1/SL2/SL3與車身接地之間的電阻。正常電阻值不小于1 kQ,如圖9-19所示。如果測量值不正常則，繼續(xù)檢查換擋電磁閥；如果都正常，則檢查電磁閥導線 SL/DSU/SR 端子。5LL圖9-19電磁閥接線器各端子的位置2)檢查電磁閥導線 SL/DSU/SR(1)測量端子 SL和

22、車身接地之間的電阻，如圖 9-20所示。正常電阻值為1418 Q (20C下)SR(2)測量端子 DSU和車身接地之間的電阻 ，正常電阻值為 913 Q (20C下)。(3)測量端子 SR和車身接地之間的電阻，正常電阻值為1418歐Q (20C下)。如果測量值不正常則檢查對應的電磁閥，如果都正常則檢查線束和連接器(電磁閥導線-ECM)。3)換擋電磁閥檢查(1)拆卸換擋電磁閥 SL1/SL2/SL&(2)測量端子之間的電阻。20c下，正常電阻值為 Q,如圖9-21所示。(3)將蓄電池正極導線及21瓦燈泡連接到電磁閥連接器端子2,負極導線連接到電磁閥連接器端子1,然后檢查電磁閥的運動，如圖

23、9-21所示。如果正常，電磁閥將發(fā)出運轉(zhuǎn)噪聲，不正常則更換電磁閥。圖9-21 SL1/SL2/SL3SL1電磁閥的檢測小提示：通過電磁閥檢查運作，決不要直接施加蓄電池電壓(不允許大于1A的電流)。(4)拆卸換擋電磁閥SL(5)測量端子之間的電阻，在 20c下，正常電阻值為 14-18Q,如圖9-22所示。(6)將蓄電池正極導線連接到電磁閥連接器端子，負極導線連接到電磁閥閥體，然后檢查電磁閥的運動,如圖9-22所示。如果正常，電磁閥將發(fā)出運轉(zhuǎn)噪聲，不正常則更換電磁閥。圖9-22 SL電磁閥的檢測采用同樣方法檢查SR DSU電磁閥，如圖 9-23所示。注意各電磁閥正常電阻值的不同，如果檢測不正常，則更換電磁閥。$R電磁閥檢測圖9-23 SR/DSU電磁閥的檢測三、學習拓展空擋起動開關(guān)的常見故障有開關(guān)無信號輸出，開關(guān)多路輸入等，空擋起動開關(guān)檢查步驟如下：(1)脫開空擋起動開關(guān)連接器。(2)在每個擋位移動換擋桿時，檢查各端子之間是否導通，如圖9-24所示。正常：P擋時6-4端子導通,R擋時1-7導通，N擋時6-5導通，D擋時6-3導通，2擋時6-2導通，L擋時6-8導通。如果導通不正常 則更換空擋起動開關(guān)。圖9-24空擋起動開關(guān)的檢查四、評價與反饋1.自我評價與反饋(1)你是否知道電子控制系統(tǒng)有哪些基本元件()A.