上海帕萨特B5自动变速箱的维修

1、第 4 章 上海帕萨特 B5 自动变速箱及主减速器的维修第 1 节 上海帕萨特 B5 01N 自动变速箱的结构与原理1 01N 自动变速箱概述上海帕萨特 B5 自动变速箱是全自动的四档变速箱， 在选定的区域内所有的档位都是自 动切换的， 换档是通过一个电子液压器件和控制单元进行的。 该自动变速箱外壳是一个整体 式外壳， 在投入使用的第一年一般不需要对变速箱进行维修， 超过一年后， 可对行星齿轮轮 变速机构的阀体、 片式离合器、 片式制动器根据所诊断的故障进行维修或更换， 01N 自动变 速箱外观如图 4-1所示。 01N 自动变速箱由液力变矩器和变速箱组成。 液力变矩器中装有锁 止离合器， 锁

2、止离合器根据车辆的负载、 速度和档位的状况机械性地闭合， 与打滑无关。该 4 档自动变速箱子 01N 有 4 个液压控制的前进档， 当锁止离合器闭合时， 这些前进档由液力 变矩器的打滑转变成机械驱动的档位。其组成如图 4-2 所示，其结构如图 4-3 所示。自动变速箱只有在 P 或 N 档时，发动机才能起动。对于装备自动变速箱的汽车不能通 过推动或牵引汽车来起动发动机，这是因为变速箱工作所需要的来自ATF 油泵的工作油压只有在发动机运转时才能建立。装备自动变速箱的汽车当换档杆位于N 档时，汽车可以被牵引。但牵引时，牵引速度不能超过 50km/h ，牵引距离不能大于 50km，如果距离更远，则需

3、要将汽车前部抬起，这是因为发动机停止运转时，变速箱的旋转零部件将得不到润滑。图 4-1 01N 自动变速箱外观感图图 4-2 01N 自动变速箱示意图1-第 2和第 4档制动器 B2 2-倒档离合器 K2 3-第 1至第 3档离合器 K1 4-第 3至第 4档 离合器 K3 5-倒档制动器 B1 6-自由轮离合器7-装在液力变矩器内的锁止离合器图 4-3 变速箱结构图2 上海帕萨特 B5 自动变速箱的结构和原理2.1 换档杆的结构换档杆有 P（驻车锁止） 、R（倒档）、 N（空档） D（前进档）、3、2、1共 7个位置， 在换档杆旁有带运动型指示灯的 ECO/SPORT（经济型 /运动型）行驶

4、方式的选择按钮，通过 该按钮，驾驶员能够选择低耗油（经济型）和高功率（运动型）的两换档模式。选择经济型 模式时 ECO 指示灯灭，选择运动型模式时 SPORT指示灯亮，如图 4-4 所示。图 4-4 换档杆换低档开关与油门拉索集成在一起， 当油门踏板踩到使节气门全开时， 该开关动作， 控 制单元发出指令使向低一档位强制切换。换档杆位于 P、R 和 1 档时将被机械锁止，按换档 手柄侧面的按键可以解除其锁止。点火开关接通时，换档杆锁止电磁铁将防止锁止的解除， 为了从 P切换到 R 以及从 N 切换到各行驶档时， 必须踩下制动踏板， Digimat 控制单元通过 制动灯开关接收到制动踏板动作的信息

5、后，操作电磁铁解除对换档杆的锁止。2.2 液力变矩器的结构和原理液力变矩器位于变速箱中， 安装固定在发动机上。 液力变矩器的泵轮 （以发动机转速旋 转）和涡轮 （变速箱输入轴） 存在转速差， 该转速差简称为滑转。 汽车起步时的转速差最大， 液力变矩器在其最大的扭矩范围内工作。 随着速度的提高， 泵轮和涡轮的转速逐渐接近。 为 了降低燃油消耗， 即以更经济的方式行驶， 动力传递可跨越过液力变矩器， 由发动机直接传 递给变速箱。当液力变矩器出现肉眼可见的损坏或功能故障时，应更换。液力变矩器的液压动力传递路径如下：发动机泵轮涡轮带有单向自由轮支架的导轮。涡轮轴片式离合器 K1、K2。液力变矩器的机械

6、动力传递路径如下：发动机泵轮轴片式离合器 K3。当变速箱处于 1、2、3 档时， 与负载有关的发动机转矩通过液力变矩器以液力方式传输 到行星齿轮变速机构中，片式离合器 K1和 K2 通过涡轮轴与液力变矩器的涡轮连接在一起。 3 档时与负载有关的转矩跨越过液力变矩器， 通过泵轮轴以机械方式将动力传递到片式离合 器 K3上。4 档时，转矩将通过泵轮轴和片式离合器K3以机械方式传递动力。液力变矩器、泵轮和涡轮等的布置以及其动力传递路径如图 4-5 所示。图 4-5 液力变矩器的动力传递路径2.3 行星齿轮变速机构的结构和工作原理2.3.行星齿轮变速机构的结构行星齿轮变速机构主要是由 1个行星齿轮组、

7、 3个片式离合器、 2个片式制动器和 1 个 单自由轮组成，行星齿轮组又是由 1 个小太阳轮、 1 个大太阳轮、 3 个短行星齿轮和 3 个长 行星齿轮以及行星齿轮架和齿圈组成，如图 4-6 所示。片式离合器和片式制动器由阀体通过液压控制， 用来完成液力变矩器和行星齿轮组之间 的动力传递。若 K1 动作，则驱动小太阳轮。通过离合器 K2 来驱动大太阳轮；通过制动器 B2 制动大太阳轮。离合器 K3 驱动行星齿轮架，制动器 B1 制动行星齿轮架。通过齿圈将动 力输出。图 4-6 行星齿轮变速机构2.3.2 工作原理 换档杆拉索通过多功能开关向 Digimat 控制单元提供换档杆位置的信息。 同时

8、通过换档 杆拉索和一个杠杆机构使阀体中的手动阀门动作。 这样， 手动阀门被置于基本位置， 即在换 档杆位于“ D ”档上时四个档可按程序自动换入。Digimat 控制单元按照其传感器（车速传感器、节气门电位计等等）的输入信号控制阀 体中的电磁阀。电磁阀驱动阀体上的换档阀，换档阀将 ATF 压力油提供给换档元件（片式 离合器和片式制动器） ，通过换档元件，发动机转矩将被传输到行星齿轮组上。ATF 油泵为月亮型齿轮泵。 它由液力变矩器的泵轮驱动向阀体和换档元件提供 ATF 油。 （ 1）手动阀门由换档杆驱动，将含有压力的ATF 油提供给阀体中的换档阀。通过手动阀可以在 Digimat 控制单元出现

9、故障时换入倒档、 手动 1 档和液力 3 档。其动力传递路径如 图 4-7 所示。在无 Digimat 控制单元的情况下，车辆可以在这 3 个档位上行驶。图 4-7 无控制单元时的动力传递路径（ 2）换档杆位于“ D”档时，离合器 K1、K2 通过阀体中的手动阀体中的手动阀门操 纵，控制单元通过电磁阀 EV4 使离合器 K2 分离，在单向自由轮的控制下， 1 档在发动机不 超速的情况下运转， 行星齿轮架固定不动。 其动力传递路径为： 泵轮涡轮涡轮轴片式 离合器 K1小太阳轮短行星齿轮。长行星齿轮驱动齿圈，动力总是通过齿圈输出，如图 4-8 所示。图 4-8 换档杆位于“ D ”档，变速箱处于

10、1 档的动力传递路径（ 3）换档杆位于“ D ”档或手动 2 档，变速箱处于“ 2 ”档，通过手动阀门向片式离合 器 K1 和 K2 提供油压，通过电磁阀 EV4 使片式离合器 K2 分离，片式制动器 B2 由电磁阀EV2 控制并将大太阳轮制动住。其动力传递路径为：泵轮涡轮涡轮轴片式离合器。 小太阳轮短行星齿轮长行星齿轮。长行星齿轮围绕大太阳轮滚动并驱动齿圈，如图 4-9 所示。图 4-9 换档杆位于“ D ”档或手动 2 档，变速箱处于“ 2”档的动力传递路径（4）换档杆位于“ D”档或“手动 3档”，变速箱处于液力 3 档，通过阀体中的手动阀 门，片式离合器 K1 和 K2 闭合，小太阳轮

11、和大太阳轮被同时驱动，由于两个太阳轮有不同 的直径， 所以行星齿轮组被锁住， 因此整个行星齿轮组作为整体而一起转动。 要无控制单元 的情况下，当换档杆位于“ D”档或“手动 3档”位置时，变速箱仍可在 3 档上以液力形式 驱动车辆。其动力传递为：泵轮涡轮涡轮轴片式离合器K1、 K2整个行星齿轮组整体旋转，如图 4-10 所示。图 4-10 换档杆位于“ D ”档或“手动 3 档”变速箱处于液力 3 档动力传递路径（ 5）换档杆位于“ D”档，变速箱位于机械 3 档，控制单元操纵电磁阀 EV3 ，使片式 离合器 K3 闭合。动力经泵轮、泵轮轴、 K3 直接驱动行星齿轮架。片式离合器K1 、K2

12、由手动阀门控制， 这样行星齿轮组被锁定， 如同一个刚性元件那样工作， 动力直接通过片式离 合器 K3 进行传递。其动力传递路径为：泵轮片式离合器K3行星齿轮架行星齿轮组，如图 4-11 所示。图 4-11 换档杆位于“ D ”档变速箱位于机械 3 档动力传递路径（6）换档杆位于“ D”档，变速箱处于机械 4 档，控制单元操纵电磁阀 EV1 和 EV4 使 片式离合器 K1 和 K2 分离，同时通过电磁阀 EV3 使片式离合器 K3 闭合，通过电磁阀 EV2 使制动器 B2 闭合，这样经过 K3 的动力驱动行星齿轮架绕大太阳轮旋转，此时大太阳轮被 制动住。其动力传递路径为：泵轮片式离合器K3行星

13、齿轮架，长行星齿轮围绕大太阳轮转动并驱动齿圈，如图 4-12 所示。图 4-12 换档杆位于“ D ”档变速箱处于机械 4 档动力传递路径（ 7）换档杆位于“ R”档，通过阀体中的手动阀门，供给片式离合器K2 和片式制动器B1 压力，片式离合器 K2 驱动大太阳轮，片式制动器 B1 使行星齿轮架锁止，其它的控制功 能都是被切断的。其动力传递路径为：泵轮涡轮涡轮轴片式离合器K2大太阳轮长行星齿轮驱动齿圈，如图 4-13 所示。图 4-13 换档杆位于“ R”档动力传递路径（8）换档杆位于手动“ 1”档时，通过手动阀门使变速箱挂入1 档，手动阀门操纵片式离合器 K1 和片式制动器 B1 闭合，其它

14、的控制功能都被切断。其动力传递路径为：泵轮 涡轮涡轮轴片式离合器 K1小太阳轮短行星齿轮长行星齿轮驱动齿圈，如图4-14所示。片式制动器 B1 制动行星齿轮架，因此在手动1 档时车辆可以实现加速和超速行驶。图 4-14 换档杆位于手动“ 1”档动力传递路径3.01N自动变速箱的电气元件帕萨特 B5 自动变速箱主要的电气元件有 Digimat 控制单元 J217、车速传感器 G68、节 气门电位计 G69、 ATF 油温度传感器、换低档开关 F8、巡航控制装置 J213、锁定换档杆电 磁线圈 N110、电磁阀 N8893 、多功能开关 F125 及 V.A.G1551 诊断插头。它们之间的相互

15、关系如图 4-15 所示。图 4-15 自动变速箱主要电气元件3.1 控制单元Digimat 控制单元安装在右侧座椅前方搁脚空间的地毯下面， 如图 4-16 所示， 其外形如 图 4-17 所示。 Digimat 控制单元 J217 处理来自传感器的信息并且根据收到的信息控制执行 元件工作。 Digimat 控制单元配备了一个自诊断系统并能连接上故障阅读仪（VAG1552 ）进行快速数据传送。 Digimat 控制单元的在行驶过程中，控制单元有故障或电源有故障以及电 磁阀有故障时，变速箱将在紧急状态下继续工作。图 4-16 自动变速箱 J217 安装位置图 4-17 Digimat 控制单元外

16、形3.2 传感器3.2.1 节气门电位计 G69节气门电位计 G69 位于进气道旁边，与节气门安装在一起并且由节气门驱动。其作用 是持续为 Digimat 控制单元提供关于节气门位置的信息。在变速箱工作时，换档点、主油压 和换档过程的最优化功能是根据节气门信息来进行控制的。 节气门电位计有副滑动环， 它可以用来替代装备 Digifant 电喷系统中的怠速和全负荷开关，节气门电位计的结构如图 所示。4-18图 4-18 节气门电位计3.2.2 车速传感器 G68车速传感器 G68 位于变速箱壳体顶部的右侧上（图 冲轮的齿轮获得车速信息。车速传感器提供车速信号给 换档过程平稳。车速传感器的结构如图

17、4-20 所示。4-19），它属于磁脉冲式的，通过脉Digimat 控制单元用于换档，并且使图 4-19 车速传感器 G68 安装位置图 4-20 车速传感器3.2.3 多功能开关 F125多功能开关 F125 位于变速箱壳体旁（图 4-21），由换档杆驱动并完成以下功能：（ 1）将换档杆位置提供给 Digimat 控制单元；（2）接通倒车信号灯；（ 3）挂行驶档位时阻止发动机起动；（4）接通或切断巡航控制系统的信息。4-22 所示。多功能开关的结构如图图 4-21 多功能开关 F125 安装位置图 4-22 多功能开关3.2.4 发动机转速传感器和变速箱转速传感器Digimat 控制单元通过

18、发动机控制单元从分电器（图4-23）中的霍尔传感器获得发动机转速信号，在车速传感器发生故障时，它可以作为车速传感器的替代信号变速箱转速传感器 G38 安装在变速箱顶部的左侧，如图 4-24 所示。图 4-23 分电器中的发动机转速传感器图 4-24 变速箱转速传感器安装位置3.2.5 换低档开关 F8换低档开关 F8 与油门拉索做成一体并且安装在发动机舱的横隔板上，当加速踏板踩下 并超过节气门全开点时， 换低档开关便动作。 开关动作时， 将在较高状态的换档点上强制换 档并且从高档换入低档位。换低档开关如图 4-25 所示。图 4-25 换低档开关3.2.6 ATF 油温度传感器 G93ATF油

19、温度传感器 G93位于阀体旁， 处于 ATF油中，如图 4-26所示。 ATF 油温度传感 器始终监测 ATF 油温度，当油温超过限定值时，换档过程将在发动机较高转速下进行，通 过提高的发动机转速来减小液力变矩器滑转以此来降低 ATF 油温。 ATF 油温一下降，将再 次恢复正常的换档模式。图 4-26 ATF 油温传感器3.2.7 制动灯开关 F制动灯开关安装在制动踏板旁，如图 4-27 所示。对于换档杆锁止功能来讲，它需要制 动踏动作的信息。图 4-27 制动灯开关 F3.2.8 ECO/SPORT 切换键 E122ECO/SPORT 切换键 E122 位于换档杆旁， 如图 4-28 所示

20、。每按切换键一次， 实现 SPORT 和 ECO 换档模式之间的一次切换。发动机起动后，最后选择的换档模式通过运动型指示灯 显示出来。图 4-28 ECO/SPORT 切换键3.3 执行元件3.3.1 阀体上的电磁阀 N88N93变速箱阀体用螺栓紧固在变速箱壳体底部，如图 4-29 所示，在变速箱阀体中有 7 个电 磁阀 N88N93 （图 4-30），它们由控制单元控制并通过换档阀将来自于ATF 油泵的油压直接分配给换档元件。电磁阀 EV1EV4 用于向片式离合器和片式制动器提供油压， EV5 和EV7 在换档期间起作用，调节阀 EM6 调节阀体中的主油压。调节阀根据档位、运动型/经济型的选

21、择、 负荷和车速通过调整调节阀中的电流来确立主油压。 给调节阀一个小电流， 则可 得到一个较高的油压，反之也一样。图 4-29 阀体图 4-30 阀体上的电磁阀3.3.2 换档杆锁定电磁线圈 N110电磁线圈的一端接 15 号线（火线），来自于制动踏板的信息经控制单元后用于控制电磁 线圈的另一接地端。当踩制动踏板时，电磁线圈的接地端被断开，换档杆锁定功能被解除。 换档杆锁止电磁线圈 N110 的安装位置（换档杆上）和结构分别如图4-31 和图 4-32 所示。图 4-31 换档杆锁止电磁线圈安装位置图 4-32 换档杆锁电磁线圈3.3.3 起动马达闭锁器与倒车灯继电器J226起动马达闭锁器与倒

22、车灯继电器位于中央接线板上左侧，如图 4-33 所示，是一个组合 式的继电器，继电器上标有编号 “175”。倒车灯继电器用于倒车灯的开与关。换档杆只有在 “P”档或“ N”档时，起动继电器才能使发动机起动。起动马达闭锁器与倒车灯继电器的 电路如图 4-34 所示。图 4-33 起动马达闭锁器和倒车灯继电器安装位置图 4-34 起动马达闭锁器与倒车灯继电器3.3.4 巡航控制系统 J213 巡航控制系统 J213控制开关 E45 如图 4-35所示，它安装在转向柱开关上，由 Digimat 控制单元供电，进入巡航的前提条件是汽车处于前进档行驶并且车速大于 30km/h 。图 4-35 巡航控制开

23、关3.3.5 故障诊断插头自动变速箱故障诊断插头位于换档杆前面的饰盖下面（图4-36）。 K 导线用于 Digimat控制单元和 VAG1551/1552 之间的快速数据传送， L 导线用于故障显示，并以闪光代码和测 试灯的形式显示故障。故障诊断插头如图 4-37 所示。图 4-36 故障诊断连接接口位置图 4-37 故障诊断插头第 2 节 上海帕萨特 B5 01N 自动变速箱一般维修资料1 技术数据与识别代号4 档自动变速箱 01N 与发动机一起安装在汽车上，其识别代号标在变速箱体上，如图4-38 所示。汽车的数据铭牌上也有变速箱的识别代号。其意义如下：DFG 06 03 6识别代号 日 月 制造年（ 1996）图 4-38 变速箱的识别代号2 自动变速箱的维护 自动变速箱内的行星齿轮减速器内