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2024年2月28日发(作者:)

5. 变速箱

5.1 FA57自动变速箱 汽车维修手册:/

主要部件

1) FA 57齿轮箱(705)

2) 变速箱控制组件,TCM(502)

3) 排挡电磁线圈,S1-S5(531)

4) 油压电磁线圈,SLU(531)

5) 系统压力电磁线圈,SLT(531)

6) 油压电磁线圈,SLS(531)

7) 转速传感器,输入轴,变速箱(532)

8) 转速传感器,输出轴,变速箱(533)

9) 变速器油温度传感器(535)

10) 变速位置接口,自动变速器(245)

11) 方向盘控制器(633)

12) 控制组件,排档杆(726)

13) 电磁线圈,排档杆,变档连锁(439)

14) 灯,档位指示器照明(91)

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5.变速箱

5.1.1 FA57特点及使用

简述FA57

FA 57是一个具备锁止(Lock-up)功能的电子控制5速自动变速箱。与发动机一起,变速箱形成一个单元。驱动装置横向安装在发动机室。前轮驱动档位的操作,P-R-N-D-M,是通过使用排档杆,它安装在前座椅之间的地板支架上。手动变档还可以采用方向盘上的按钮来完成。

FA 57 的基本设计采用4 套行星齿轮系,离合盘离合器,致动器和带有锁止功能的变矩器。它在某些运转状态下可以锁闭或允许打滑。变速箱配备着液压控制系统以及一套电子控制系统。

变速箱的液压控制系统由一只控制组件(TCM) 控制,它连续不断地处理着来自自身传感器以

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5. 变速箱

及其它控制组件的信息。控制组件属于适配型,这就意味着它会考虑正常的变速箱内部磨损并予以补偿,使得变档舒适,尽管变速箱公里数已经很高。它还可SPS 编程,采用Tech2。

和传统的液压变速箱相比,FA57 具有下列优点:

变速时降低了扭矩,因而改善了变速性能, 使变速更为平稳。

由于扭矩限制,减少了整个传动系上的机械应力。

节省燃油,是因为采用了节油优化驱动程序以及在3档,4档和5档时的锁止。为了更进一步节省燃油,允许在锁止离合状态下打滑。这就是说,允许在发动机转速和输入轴转速之间出现转速差50-200 转/分钟。这只限于加速很小时。效果是发动机在接入的(固定打滑) 锁止档位上运转较长的时间,因此变速箱不必要处于空档(通过变矩器的动力) 或可能需要的换低档。

可以手动排档,采用将排档杆打至位置M+(换高档) 或M-(换低档)。

自我诊断和储存故障代码。

TCM 发送并接收车中其它控制组件的信息,采用总线通讯。

变档

在哪个车速及负载变档,由TCM 决定,取决于加速踏板的位置和输出轴的转速。TCM 起动液压控制系统的电磁线圈,以便锁闭或释放离合以及制动。锁闭的或释放的离合及制动程度的结合形成所希望的变速比。

保护功能

为了保护变速箱在系统中配备着不同的内置保护功能,如DPS,它保护差速器;特殊温度程序,它进行过热保护;以及自动防止排入倒档,如果朝前车速超过了7 公里/小时。如果发生某严重故障,那么它就会进入应急模式。这就意味着本车还可以驾驶,但大幅度地降低了它

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5.变速箱

的功能,就是说:只有5档,2档以及倒档可以使用。

特殊变档程序

根据发动机负载,自动选择特殊变档程序。变档在较高转速时进行,在该档位所处的时间变长,如果控制组件探测到负载并没有下降。这些变档程序是为了避免不必要的换高档,换低档的变档,例如在带着托车爬很长的山坡时。由于在海拔较高的地方发动机功率变低(大约海拔2400米),所以那时会采用一个特殊变档程序,用以“帮助”发动机在换高档之前增快转速。类似的运转方式也采用于发动机处于冷却状态。此程序使得它较快地达到工作温度,从而降低废气释放。

变速箱控制组件(TCM) 首先控制:

• 变速点

• 系统压力

• 锁止功能的接入(固定离合或打滑)

变速箱功能可分为三大类:

• 电子控制系统

• 液压控制系统

• 机械部分

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5. 变速箱

5.1.2 使用建议

排档杆有六个位置:

• P

• R

• N

• D

• M+和M-,(换高档及换低档)

选速杆档位P

档位P只可在汽车静止时选用。排档杆处于锁定状态,变速箱被封锁。发动机可以起动。为了能够从P打至另一档位,就必需起动制动踏板。

选速杆档位R

档位R只可在汽车静止时选用。只有提起排档杆的锁销并起动制动踏板才能选用。稍等一会儿再踩加速踏板以使倒档挂妥。为了避免变速箱受损,如果汽车向前速度超过7公里/小时则不能排入倒档。这是因为倒车时正常制动中的制动器B3松开。

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选速杆档位N

在位置N,变速箱处于空档位置。要拉紧手闸汽车才不至于移动。为了能够从N 打至另一档位,就必需起动制动踏板。为避免发动机和变速器温度过高,停车时间较长时应该选用档位N (空档)。

重要事项

当汽车开行中,切勿选择N 档位。这样会引起离合器盘损坏。

选速杆档位D

档位D系正常行车档位。只有起动了制动踏板才能选用此档。选用此档位后,稍等一会儿再踩加速踏板以使该档挂妥。变速箱自动在1-5档之间转换。转换点取决于加速踏板位置和车速。

对于Aero车型(B207R)而言,还有两个变速比,即2.5和3.5。它们是完全由软件操纵的。获得变化的变速比的方法是,通过S1-S5之间还有一个电磁阀组合。这些变速比只在来自第五档的强迫降档上激活。这时变速箱降档至2.5-3.5-5。在此情况下,跳过第三和第四档。

排档杆位置M

在处于位置M时可以进行手动换高档和换低档,把排档杆打至左侧,然后前推以换高档,后推以换低档(+或-),前提是TCM 允许在当时速度下变档。

TCM发送总线信息,说明所选档位, MIU使用此信息,在它的显示屏上显示当前哪个档位处于选排,显示M 和一个数字(1-5)。它在平常显示档位显示(P,R,N,D,) 中显示。必须进行此次换档,才能再进行换高档或换低档。就是说TCM 记忆中每次不能存储多于一次的档位选排。

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如果选用了档位M,油门反应加快,使得加速变得更强。当选用了档位M 之后,仍然使用当前所排档位,直至得到一个脉冲+档位或-档位。此总线信息用于SLM,它在排档杆显示器中点亮手排档位符号。

下列限制和条件已经采用, 以提高交通安全, 保护发动机和变速箱。

• 如果驾驶员忘记或不进行换低档,如果车速低于所排档位的速度下限,那么TCM 就会排入下一低档。这样是为了避免发生危险的交通事故,如驾驶员企图在五档起动。

• 如果驾驶员在5档上并且发动机转速低于2000转/分钟时请求强迫降档,TCM将降至4档, 以便确保例如超车。如果在4档上发生相同9-3 (9440) 4 2004 10情况,则选择3档。

对于Aero车型(B207R)而言,还有两个变速比,即2.5和3.5。它们是完全由软件操纵的。获

得变化的变速比的方法是,通过S1-S5之间还有一个电磁阀组合。这些变速比只在来自第五档的强迫降档上激活。这时变速箱降档至2.5-3.5-5。在此情况下,跳过第三和第四档。

驾驶员可以选择从静止起动,用一档,二档或三档。他不能用四档或五档起动。接入恒速控制器后仍可进行手动换高低档。

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5.变速箱

➢ 油温

控制组件将油温信息用于下列各项:

• 控制锁止功能的接入及断开。低于20°C 不进行任何锁止。低于40 °C不进行任何锁止打滑。

• 控制各不同温度程序。

• 警告驾驶员,说明变速箱过热。

温度程序1

如果油温升至125°C就会更加频繁地激活锁止功能,以便在3档和4档上实现降热变档形式。起动了锁止功能,在变矩器中就不进行打滑,使得温度下降。

变档点也有所改变:与正常变档程序相比,换高档在更高转速时进行,换低档在更低转速时进行。

温度程序1 在下列情况下不运行:

• 起动了应急模式

在下列情况下断开:

• 温度下降至120 °C

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5. 变速箱

温度程序2

如果机油温度升高至135°C, TCM激活一个意味着推迟变速点和更加频繁接通锁止功能的换档程序,以便进一步减少升温。这样的情况可以发生在例如拖拽挂车爬坡。在激活锁止功能的情况下,液力变矩器不发生任何滑动,因此使温度降低。

温度程序2 在下列情况下不运行:

• 起动了应急模式

在下列情况下断开:

• 温度降至127°C (这时回到温度程序1)。

如果温度升高超过155°C达2秒钟以上,TCM发送一个总线信息“TRANSMISSION

OVERHEATING”,其显示在SID显示器上。除了此信息之外,还产生一个故障代码P0218而不点亮CHECK GEARBOX灯。此仅为维修厂提供信息。有一个计算器记录温度超过,可以通过故障诊断工具读取。如果顾客可能抱怨发动机功率低,此数值会提供一些线索。在SID中显示温度信息之前,发动机扭力降至200牛顿米,以便保护变速箱不受损伤。扭力降低发生在150°C时。

特殊变档程序

根据发动机的负载自动选择特殊变档程序。若控制组件探测到负载没有降低,就会在较高的转速才变档,在更长时间内使用排入的档位。这些变档程序用于避免不必要的换高档或换低档,例如在带托车爬长破时,以避免变速箱机油过热。

车速超过150 公里/小时以上,就不会起动特殊变档程序。如果处于特殊变档程序中车速超过了每小时150 公里,则会保留此程序,直至控制组件探测到能够起动更为适合的变速方式。

在下列情况下断开特殊变档程序:

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5.变速箱

1. 打火钥匙拧至位置OFF (关)。

2. 负载降低,没有必要再使用特殊变档程序。

3. CHECK GEARBOX (检查变速箱) 灯点亮。

➢ 差速器保护系统,DPS

在配备自动变速箱的车辆上,Trionic上有一功能,保护车轮打滑过强时的差速器。此功能仅于每小时80公里以下的速度才处于起动状态此功能叫做DPS (Differential

Protection System,差速保护系统)。DPS不要与TCS混淆。

差速器保护系统降低发动机扭矩,方式为在出现过强轮滑时,限制供给发动机燃烧的空气。原则是在较高的轮滑时,扭矩降低程度较大,相反,较弱轮滑时,扭矩降低程度较小。

机械部分由下述部件组成:

总线信息“前轮轮速” 被用作此功能

机械部分

变速箱壳体

变矩器室和变矩器

油泵

阀体

四只行星齿轮

三个离合器

五个制动器

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差速器

的输入信号。

如果这两个信号之差超过允许值时,经过一段延时,发动机扭矩就会降

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低。例如,当来自传感器的“前侧车轮速度”速度之差相当于每小时20公里时的转速,那么最大允许发动机扭矩就限制在150 牛顿米。

延迟时间为1.5秒钟。TCS/ESP必须处于关闭状态,以便此功能能够激活。

电子倒档锁定器

从档位D或M换至R档位,同时车速超过了每小时7公里(4.3英里/小时),控制组件就会给电磁线圈S1输出电压,防止排入倒档(制动器B3释放) 。

电子倒档锁定器在车速低于7公里/小时(4.3英里/小时)或排档杆移到除R档之外的其他档位时断开。

➢ 电子超转速保护

为避免发动机超速旋转,变速箱控制组件作了超转速保护编程。这意味着除非车速低于相关档位的限定速度,否则不能换低档。见表。

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故障模式

如果出现较严重的系统故障,例如系统输出功能的机械故障或者控制组件内部故障,控制组件的所有功能都会断开,与此同时,控制组件则发出总线信息"检查变速箱开"。主仪表单元上的指示灯随即点亮。另外还会存储一个故障代码。

在这种情况下,变速器只将仅由液压控制系统来控制。这局限了变速器功能,使汽车只能开到维修站去修理。所以才有Limp-Home ( 应急行驶程序)之称。

Limp-home 模式选用以下档位:

主意,必需在位置M 手动排入2 档。检查变速箱指示灯点亮,生成并存储故障代码。

加速踏板位置

Trionic 系统有一个位置传感器,加速踏板(379),汽油,可提供加速踏板位置信息。此信息发送至总线。加速踏板位置,单位%。控制组件利用踏板位置信息来控制变速点和锁止功能

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5. 变速箱

激活时机。

Trionic有一踏板传感器,可提供有关加速踏板位置的信息。踏板角度超过一定值时,Trionic将发出总线信息"KICKDOWN ON",单位ON/OFF。TCM 用此信息来控制变速点以获得最佳性能。

Kickdown 功能适用于所有变速程序。

系统描述

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5.变速箱

MFB

Brake

SWitch

633

Steeling

wheel

M+ M-

703

671

736

ICM

541

SID

SLM

726

502

➢ 行星齿轮

5-14

5. 变速箱

功能

为了达到不同的变速比,锁闭或释放行星齿轮中的组成部件,例如:太阳轮,行星齿轮,环形齿轮和行星齿轮支架等。摩擦元件均为片状,除制动器B4之外,它属于带状。因为设有四套不同行星齿轮,能够形成多种变速比。

行星齿轮

1 = S = 太阳轮

2 = P = 行星轮

3 = R = 环形齿轮

输入动力

1

3

2

2

1

3

5-15

输出动力

2

2

3

1

2

2

3

1

3

1

2

2

锁定部件 变速比

换低档

换低档

换高档

换高档

倒档

倒档

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Operations of clutches and brakes

离合器和制动器

工作

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5.2 FA57各档位动力流

1档

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2档

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3档

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5.变速箱

4档

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5. 变速箱

5档

5-21

5.变速箱

倒档

5-22

5. 变速箱

➢ 液压控制系统

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5-25

5.变速箱

➢ 档位及档位显示

灯,照明,档位指示器(91)

主要功能:

照亮档位符号P-R-N-D-M+M-

类型:

LED. (Light Emitting Diod发光二极管)

接入:

发光二极管受控于控制组件,排档杆(726)

档位接口,自动变速箱(245)

主要功能:

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5. 变速箱

通知控制组件所排入的档位,并通过内置倒车灯接口,点亮倒车灯,还通过内置起动互锁接口,封闭起动互锁功能。

类型:机械位置开关

接入:

档位接口是一只位置开关,它获取电压+15,来自保险6,位置在配电盘342,在发动机室。用多个滑动开关馈电至传感器的输出端子。电极A,B,C和PA的结合构成具体排档杆位置(见表格)。滑动开关可以处于接通(通)或是断开(断)。

为了能够使得控制组件传感器要调整正确。调整92 467调节工具,档位传

5-27

获取正确信息,重要的是时,应使用特殊工具87

感器。

5.变速箱

电磁线圈, 排档杆, 变档连锁(439)

主要功能:

释放及锁定排档杆(自动变速箱)

类型:电磁

接入:

5-28

5. 变速箱

电磁线圈受控于手柄操作组件SLM。在断掉电源后可以手动释放排档

杆,通过电磁线圈。

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5.变速箱

➢ 自动变速箱控制

5-30

5. 变速箱

主要功能:

控制变档点,系统压力和锁止功能的接入。

类型:

微机控制,输入输出单元,工作内存及可读编程记忆,所谓EEPROM (电可擦可编程只读存储器) 。

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5.变速箱

供电,地线以及总线通讯:

控制组件获取馈电至接脚33(A),电压+30;至接脚31 (A)及22 (A)上,电压+15。接地是通过将接脚32 (A) 和23 (A)接至接地点G7B。总线通讯(P总线)的进行利用接脚25-26 (A)和35-36

(A)。

重要事项

在接触控制组件的工作中,重要的是,首先使自身接地,操作方法是例如摸汽车的发动机。避免触碰控制组件的接脚。

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5. 变速箱

主要功能:

通过打开或关闭经过阀门壳体的油流,从S3

S5

S2

而产生变速比的更换。

类型:电磁

接入:

控制组件起动S1-S5,方法是接通或断开至B+的电压电磁线圈的电流为0安培或1安培,来自控制组件(TCM)。接地是通过电磁线圈的外壳。

S1获取电压,自接脚34 (B)。没有电流的电磁线圈处于液压打开状态。

S4

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5.变速箱

S2获取电压,自接脚24 (B)。没有电流的电磁线圈处于液压打开状态。

S3获取电压,自接脚8 (B)。没有电流的电磁线圈处于液压关闭状态。

S4获取电压,自接脚14 (B)。没有电流的电磁线圈处于液压打开状态。

S5获取电压,自接脚13 (B)。没有电流的电磁线圈处于液压关闭状态。

关=0伏,开=B+

绕组电阻在电磁线圈S1中标称值为12-16O,在20°C。

绕组电阻在电磁线圈S2-S5中标称值为11-15 O,在20°C。

诊断:

SI-S5电磁线圈发生故障后生成故障代码,变速箱进入应急模式。

➢ 压力控制

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5. 变速箱

主要功能:

给变速箱中的各个离合器及制动器调节油压。

类型:电磁,PWM 控制

接入:

电磁线圈受控于接脚26 (B),在TCM上,利用300赫兹的PWM电压。接地通过接脚36 (B),它在TCM上。电流强度在0-1000毫安之间。没有电流的电磁线圈处于打开状态。0安培=高油压,1000毫安=低油压。

主要功能:

调节变速箱中的系统压力。

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5.变速箱

类型:电磁,PWM控制

接入:

电磁线圈受控于接脚35 (B),它在TCM上,利用300赫兹的电压。接地通过接脚15 (B),它在TCM 上。电流强度在0 - 1000毫安之间。没有电流的电磁线圈处于打开状态。0安培=高油压,1000毫安=低油压。

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5. 变速箱

主要功能:

调节锁止离合器的油压。

类型:电磁,PWM控制

接入:

电磁线圈受控于接脚25 (B),它在TCM上,利用300赫兹的PWM电压。接地通过接脚12 (B),它在TCM上。电流强度在0-1000毫安之间。没有电流的电磁线圈处于关闭状态。0安培=低油压,1000 毫安=高油压。

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5.变速箱

➢ 电控元件

主要功能:

测量变速箱中的输入轴转速。此数值用于TCM。

类型:

磁抗性,霍尔效应。测量一只齿轮,带12只齿。

接入:

传感器获取电压,自接脚32 (B),它在TCM上,来自传感器的信号传输至接脚22 (B),它在TCM。

主要功能:

测量变速箱中的输出轴转速。此数值用于TCM。

类型:

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5. 变速箱

磁抗性,霍尔效应。测量一只齿轮,带18只齿。

接入:

传感器获取电压,自接脚33 (B),它在TCM上,来自传感器的信号传输至接脚23 (B),它在TCM。

主要功能:

通知控制组件,说明当前油温。

类型:

传感器由一只NTC电阻组成,合装在金属外壳上。NTC电阻的特性使得在温度升高时电阻降低。

接入:

NTC电阻获取电压5伏,通过一只负载电阻,自接脚21 (B),通过接脚31(B)接地。

档位显示与选择

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5.变速箱

排档杆机理简介

使用排档杆选择所需档位(P,R,N,D和M)。来自排档杆的拉力通过一条钢丝传至档位传感器,它安装在变速箱上。

排档杆位置传感器连接至阀室中的手动变速阀,其也由排档杆操纵。

5-40

5. 变速箱

排档杆壳体中具有下列锁定功能:驻车刹车联锁和档位锁定功能。驻车刹车联锁功能意味着,刹车踏板必须踏下,并且点火钥匙旋至至少OFF位置,这样才能将排档杆从P和N位置上移开。此功能由SLM操纵,後者影响一个电磁线圈。电磁线圈锁定机械排档杆的零件,在其没有激活的情况下。在刹车踏板踏下(刹车灯开关闭合)时,SLM读出一个总线信息“刹车灯ON”,其由继电器,+15,REC(757R)发出,并且SLM使电磁线圈通电。电磁线圈激活,并且排档杆零件的锁定松开。电磁线圈于SLM内部接地,SLM于接地点G41接地,因此排档杆可以从P或N位置移开。

5-41

5.变速箱

若没有按下手柄前侧锁止按钮时,档位锁止功能就限制将手柄从P排至R,D或是M。锁止功能还限制手柄从N 排至R,从R排至P。

出现停掉电源故障时,为了松开驻车制动变档连锁之功能,请如下操作:

插入一只改锥或类似物体,至手柄壳体前侧专设开孔中,松开电磁线圈。从而释放驻车制动变档连锁。

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5. 变速箱

主要功能:

至TCM,继续传输信息,说明在所选档位“ M”进行的换高档或换低档。

至打火开关控制组件,继续输送信息,说明选择了档位“ P ”。

用发光二极管在排档杆显示器上指示当前所选档位,P-R-N-D 或M。

类型:

微机,带内置霍尔效应传感器。

接入:

控制组件,SLM,获取电压+30,于接脚2, 来自配电盘22,保险5。通过接脚3,接地点G41接地。总线通讯(I总线)在接脚12上进行。从SML上的接脚7进行通讯,说明在“M”位置的换高档或换低档,输送至TCM 上的接脚8 (A)。

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5.变速箱

主要功能:

操作音响系统和电话系统,进行自动变速箱的换高低档。

类型:

音响和电话的电源开关有8只接头,影响到8只不同阻值的串联电阻。

按下按钮时就会将相应的电阻接地。另外还设一只电阻用来对这些功能进行诊断。

为换高低档,设有2只接头和3只电阻,一只用于换高档,一只用于换低档,另一只用于诊断。根据哪个接头被按下,总电阻就会随之改变,从而也改变电压数值。按钮中设有内置发光二极管,在黑暗处能够看到符号。

接入

方向盘控制组件供电给电源开关,5伏特用于音响和电话,至接脚1;给Sentronic至接脚4以

5-44

5. 变速箱

及自接脚2接地。接脚3供给12伏特,用于发光二极管,它们也经接脚2接地。根据哪个接头被按下,总电阻就会随之改变,从而也改变电压数值。

➢ 电路图---控制系统

5-45

5.变速箱

5-46

5. 变速箱

➢ 电路图---方向盘盘架

5-47

5.变速箱

5.3 部件位置

➢ 电路图---控制系统

号码

22

41

77

91

245

336b

342

439

502

531

532

533

541

633

703

703

726

名称位置

元件

配电盘,仪表盘,在仪表盘短边一侧,左侧车门

信号接口,方向盘边缘

接口,起动互锁,自动变速箱(i245),在排档杆位置接口,变速箱上

发光二极管,档位指示器照明,在右侧前翼子板

档位接口,动变速箱,在自动变速箱上,发动机室内

接口单元,方向盘,喇叭/电源开关,合装在方向盘盘架单元内

配电盘,发动机室,在蓄电池一旁

电磁线圈,排档杆,变档连锁,在排档装置上?/span>

控制组件,TCM,在支架上,在蓄电池和发动机之间

电磁阀,TCM,在变速器壳体上

转速传感器,输入轴,变速箱,在变速器壳体上

转速传感器,输出轴,变速箱,在变速器壳体上

变速器油温度传感器,在变速器壳体上

SID在仪表盘最上方

电源开关,方向盘,在方向盘边缘

方向盘盘架单元在方向盘杆上,方向盘下边

控制组件,方向盘盘架单元,在方向盘盘架单元内控制组件,排档杆,4 脚插接器

H4-3

H42-2

H102-1

TCM控制组件之下

24脚插接器

灰色插接器,在蓄电池前,结构支架的左侧

102 脚插接器

左A柱下边

5-48

5. 变速箱

卷压接头

J76

J91

J93

左座驾驶:大约40毫米,自香烟打火机分支点朝向接地点G41

在接地点G15 分支点上

4门:自控制组件TCM分支点起朝主保险盒方向约90毫米

接地点

G33T

G41

5-49

上侧接地点在底板上,左A柱下

在仪表槽口,护膝杠右侧

本文标签: 变速箱控制档位组件线圈