Reparatur von Automatikgetrieben

Es ist bekannt, dass auch bei Automatikgetrieben Fehler auftreten. Was nicht jeder weiß: Automatikgetriebe sind wesentlich komplexer in Aufbau und Funktion als z.B. der Motor. Die Reparatur kann nur vom Hersteller oder einem spezialisierten Fachbetrieb vorgenommen werden. Autowerkstätten tauschen daher Automatikgetriebe meistens komplett aus, mit den bekannt hohen Kosten.

 

7G-Tronic Automatikgetriebe Mercedes Benz
Ein Blick in das '7G-Tronic' von Mercedes Benz zeigt, wie komplex Automatikgetriebe aufgebaut sind. Quelle: Daimler

Die gute Nachricht: bei den meisten Automatikgetrieben sind die Fehlerursachen bekannt. Sie können zu deutlich geringeren Kosten instandgesetzt werden, weil nur die defekten Teile (und dann meist gleich alle Verschleißteile) ausgetauscht werden. Wenn der Wagen ruckelt beim Anfahren, dann reicht oftmals noch eine vergleichsweise günstige Getriebespülung. Wenn es jedoch ungewöhnliche Geräusche von sich gibt oder mal ein Gang ohne Kraftübertragung ist, so kann eine Kfz-Werkstatt in Kooperation mit STR oder STR direkt den Fehler meist schon telefonisch analysieren und eine Abschätzung der Reparaturkosten abgeben.

Schalt-faules Getriebe

Was zu tun ist, wenn Automatikgetriebe fehlerhaft ‚schalten und walten’

KRAFTHAND Logo Fachzeitschrift

Die Schaltabläufe von Automatikgetrieben sind vom Getriebe- beziehungsweise Automobilhersteller konstruktiv festgelegt. Aber woran kann es liegen, wenn der ‚Automat’ seinen Dienst verweigert? KRAFTHAND ist dieser Frage nachgegangen.

Aufgrund der immer umfangreicheren Getriebeperipherie  gestaltet es sich für freie, aber auch für markengebundene Werkstätten immer schwieriger, Schaltprobleme an Automatikgetrieben zu diagnostizieren. Einige scheuen sogar die Fehlersuche und lassen die Finger von solchen Fahrzeugen“, berichtet der Inhaber von STR-Automatik aus seiner täglichen Praxis. KRAFTHAND hat mit seiner Hilfe grundlegende Tipps zur Fehlersuche daran recherchiert.

 

Bis Ende der 1980er-Jahre erfolgte die Steuerung des Automatikgetriebes und die damit verbundenen Gangwechsel bis auf wenige Ausnahmen ausschließlich hydraulisch. Die bis dato gängigen Getriebe- und Schaltfehler waren für den Fachmann relativ einfach zu diagnostizieren, da sich fast alle Komponenten wie auch die Steuereinheit im Getriebe selbst befanden.

 

Dem Kfz-Profi blieb daher meist nur das Prüfen der Schaltkulisse, der Gas- und Verbindungsbowdenzüge, des Ölstandes sowie ein Öl- und Filterwechsel. Nach Ausschluss dieser Fehlerquellen war es gängige Praxis, das Getriebe auszutauschen, da der Fehler dann nur am Getriebe selbst liegen konnte. Damals wie heute sollten  nur speziell dafür geschulte und ausgerüstete Werkstätten oder Instandsetzungs- firmen die entsprechende Reparatur vornehmen.

Wissen für die Fehlersuche

Drehmomentwandler Automatikgetriebe
Drehmomentwandler

Wesentlich schwieriger gestaltet sich die Fehlersuche an elektrohydraulisch gesteuerten Automatikgetrieben, deren ‚Gehirn’ ein elektronisches Getriebesteuer-gerät (EGS) ist. Je nach Ausführung ist dieses im Getriebe selbst oder außerhalb verbaut. Im EGS sind verschiedene Fahr- und Schalt-programme abgespeichert, die ein zeitlich präzises Ansteuern der elektrohydraulischen Steuereinheit veranlassen. In ihr sind elektrische Druckregel- und hydraulische Schaltventile integriert, welche als Stellglieder dienen. Durch sie erfolgt ein Beauf-schlagen oder Entlasten der jeweiligen Lammellenkupplung oder -bremse mit Öldruck. Hierdurch öffnen oder schließen sich die Lamellen, wodurch die Planetenradsätze ihren Kraftfluss und damit das Übersetzungsverhältnis ändern.

 

Damit   es   zu   dem   gewünschten Schaltvorgang kommt, erhält das EGS eine Vielzahl von Signalen. Die wichtigsten sind das Lastsignal, die Fahrgeschwindigkeit (Getriebe-ausgangsdrehzahl), der Beschleunigungswunsch (Gaspedalstellung) und die eingelegte Gangstufe. Das sind jedoch nicht alle Steuergrößen, die die Getriebeelektronik auswertet. KRAFTHAND hat die wichtigsten im Kasten ‚Sensoren und Signale’ zusammengefasst. Diese Informationen erhält die Getriebeelektronik entweder direkt von den unterschiedlichen Sensoren oder über CAN-Bus von anderen Systemen. Dazu zählen neben dem Motormanagement beispielsweise das ABS, das ESP oder die adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung. All diese Informationen und Systemvernetzungen tragen zu einer Verbesserung des Schaltverhaltens, der Fahrsicherheit, des Fahrkomforts sowie zur Kraftstoffersparnis bei. Allerdings kann diese umfangreiche Getriebeperipherie das Auffinden von Fehlern erschweren und der Werkstattprofi muss sie bei der Diagnose mit in seine Überlegungen einbeziehen.

Der Profi sucht systematisch

Automatikgetriebe zerlegt in Eizelteile
Teile eines Automatikgetriebes sorgfältig zerlegt und gesäubert.

Zunächst hat sich der Kfz-Fachmann einen Überblick darüber zu verschaffen, ob es sich um ein mechanisches oder um ein Steuerungsproblem handelt und in welchen Fahrsituationen das Problem auftritt. Auch wenn es den Kunden häufig schwer fällt, den Fehler genau zu beschreiben, so ist – wie bei allen anderen Fehlersuchen auch – vorab  ein  intensives Kundengespräch ‚Pflicht’, um den Fehler möglichst eng einzukreisen. Denn der Kfz-Profi muss wissen: ‚Tritt der Fehler im kalten oder im warmen Zustand, im Schiebe-betrieb, bei Bergauffahrten, Kurvenfahrten, starker Last oder beim Beschleunigen auf?’

 

All diese Fragen sollten im Vorfeld der Diagnosearbeiten geklärt sein und mit dem Auslesen des Fehlerspeichers einhergehen. Erst dann ist eine strukturierte Fehler-suche möglich, wobei zu beachten ist, dass ein mechanischer Defekt die Folge von Steuerungsproblemen sein könnte. Auch in diesem Fall ist grundsätzlich immer der Fehlerspeicher auszulesen. Weiterhin soll-te es für den Fachmann selbstverständlich sein, den Ölstand zu prüfen, denn wenn dieser zu gering oder zu hoch ist, führt dies zu Schaltfehlern und anderen Schäden.

 

Leider sind moderne Fahrzeuge meist nicht mehr mit einem Getriebeölmessstab versehen, was das Prüfen des Ölstandes erschwert. Auf dieses Kapitel geht KRAFTHAND in einer der nächsten Ausgaben ein, denn auch dafür hält der Getriebeexperte von STR interessante alternative Tipps und Tricks hinsichtlich Wartung und Prüfung bereit. Ist der Ölstand in Ordnung und das Fahrzeug fahrbereit, sollte der Diagnosespezialist auch bei einem vorhandenen Fehlerspeichereintrag – und damit vermeintlich klar auf der Hand liegendem Fehler – immer eine Probefahrt zur Schadensfeststellung vornehmen und nicht sofort mit der Fehlerbeseitigung beginnen. Dies hilft, missverständliche Fehlerbeschreibungen auszuräumen und der Fachmann kann sich sein eigenes Bild von dem Problem machen. Mit einer zweiten Probefahrt nach der Reparatur hat er den ‚Vorher-Nachher-Vergleich’, womit sich eine exakte Aussage über den Erfolg der Instandsetzung treffen lässt.

 

Weiterhin ist sinnvoll, dass sich der Diagnoseprofi vor allem bei jüngeren Fahrzeugen über eine eventuell aktualisierte Software beim Hersteller beziehungsweise Markenhändler informiert. So lassen sich beispielsweise Pendelschaltungen häufig nur mit einem Software-Update beheben.

Automatikgetriebe vor der Reparatur
Automatikgetriebe vor der Reparatur bzw. Instandsetzung
Automatikgetriebe nach der Reparatur
Automatikgetriebe nach der Reparatur bzw. Instandsetzung durch STR

Ursache Mechanik

Mit einem deutlich hörbaren Krachen oder Quietschen aus dem Getriebegehäuse wird klar, dass dieses Getriebe mechanisch defekt und zu erneuern ist. Riecht das ATF verbrannt, lässt dies auf verschlissene Lamellenkupplungen schließen und alle weiteren Versuche wie Öl- und Filterwechsel sind zwecklos. Auch diese Diagnose führt unweigerlich zu einen Tausch des ‚Automaten’, jedoch ist hier darauf zu achten, das der Getriebeschaden durchaus eine Folge von Fehlern in der Getriebesteuerung sein könnte.

verschmutzter Ölkühler Automatikgetriebe
Metallspäne im Ölkühler eines Automaten

Eine   weitere   Ursache,  die einen Tausch des Getriebes nötig macht, ist Kühlwasser, welches durch einen defekten Getriebeölkühler in den Ölkreislauf gelangt und somit die Reibbeläge der Lamellenkupplungen unweigerlich Schaden nehmen. Natürlich ist in all diesen Fällen der Wandler mit zu erneuern, da eine Prüfung und Reinigung nur durch Spezialbetriebe möglich ist.

 

Nach dem Austausch des Getriebes muss der Fachmann die Ölleitungen sowie den Ölkühler spülen, um einen Folgeschaden am Tauschgetriebe durch sich eventuell abgesetzte Späne beziehungsweise Kühlwasser zu vermeiden. Hat der Werkstattprofi Späne im Ölkreislauf festgestellt, ist es empfehlenswert den Ölkühler nicht nur zu spülen, sondern zu erneuern. Weiterhin ist zu beachten, dass durch das Abklemmen der Batterie Daten verloren gehen können und diese teilweise wieder neu einzulesen sind beziehungsweise sich erst nach längerer Fahrt adaptieren.

Den Schaltfehlern auf der Spur

Die von den Werkstattkunden häufig beanstandeten zu harten oder zu weichen Schaltvorgänge oder der schlimmstenfalls beim Einlegen der gewünschten Fahrstufe nicht vorhandene Kraftfluss können vielfältige Ursachen haben. „Neben dem Getriebe selbst zählen Unterbrechungen oder Kurzschluss nach Masse, hervorgerufen   von   Leitungen   und    Drehzahlfühlern, aber auch durch  Druckregler, Magnetventile und Öltemperatursensoren zu den häufigsten Fehlerquellen“, so STR.

 

In diesen Fällen sind bei fast allen Herstellern die Quellen – beispielsweise ‚Drehzahlsensor Eingang’ beziehungsweise ‚Ausgang’ oder eines der Magnetventile – im Fehlerspeicher hinterlegt. Durch weitere Messungen am Getriebesteckereingang kann der Fachmann feststellen, ob sich das Problem getriebeseitig durch Austausch des angezeigten Sensors oder Aktors beheben lässt. Ist an diesen Komponenten kein Fehler feststellbar, sind fahrzeugseitig die Leitungen vom Getriebe zum EGS zu prüfen. Wird auch bei dieser Messung kein Fehler festgestellt, ist laut STR von einem Problem am CAN-Bus oder dem EGS auszugehen. Fand noch kein Software-Update statt, könnte dies jetzt Abhilfe schaffen. Bleibt auch das ohne Ergebnis und der Fehler tritt weiterhin auf, ist das EGS zu erneuern beziehungsweise der CAN-Bus zu prüfen und instand zu setzen.

 

verbrannte Lamellenscheiben Automatikgetriebe
Verbrannte Lamellenscheiben eines Automatikgetriebes

Schwieriger gestaltet es sich allerdings, wenn im Fehlerspeicher kein Eintrag vorhanden ist, das Getriebe jedoch zu hart (kurze Rutschzeit der Lamellenkupplung) oder eventuell auch zu weich (lange Rutschzeit) schaltet. Ursachen hierfür sind häufig ein defektes Drosselklappenpotentio-meter oder ein schadhafter Luftmassenmesser (LMM). Je nach Fahrzeughersteller liefert eines dieser Bauteile direkt oder indirekt über das Motorsteuergerät das Lastsignal zum EGS. Sind diese Werte verfälscht oder fallen aus, erfolgt keine korrekte Ansteuerung der Druckregler beziehungsweise Schaltventile. „Dadurch kann es zu Fehlschaltungen der Lamellenkupplungen kommen und die schon erwähnten zu weichen oder harten Gangwechsel finden statt“, sagt STR.

Bei zu weichen Schaltvorgängen schleifen die Reibbeläge der jeweiligen Lamellen-kupplung zu lange, wodurch sie thermisch hoch belastet sind und verbrennen können. Fahrzeuge mit dieser Problematik sollten auf keinen Fall mehr größere Strecken zurücklegen, um einen teuren Folgeschaden am Getriebe, hervorgerufen durch einen vergleichsweise eher geringen elektronischen Fehler, zu vermeiden.

Systemübergreifend denken

Analyse von Automatikgetrieben
Die genaue Analyse eines jeden Bauteils ist die Basis für die erfolgreiche Reparatur.
Weiterhin sind bei der Schadensdiagnose auch Fehler von Systemen, die mit dem EGS kommunizieren, in die Diagnose mit einzubeziehen. Beispielsweise reduziert das Motormanagement bei vielen modernen Fahrzeugen während des Schaltvorgangs das Motordrehmoment, um ein ruckfreies, komfortables und für die Lamellen-kupplungen verschleißarmes Schalten zu ermöglichen. Dies ist bei Ottomotoren durch ein Spät- verstellen der Zündung während des Schaltvorgangs möglich.

Erkennt oder interpretiert das Motormanagement die Schaltvorgänge nicht oder falsch, kann es passieren, dass es das Drehmoment nicht reduziert und es zu einer härteren Schaltung kommt. Dieses nicht gewünschte Schaltverhalten könnte der Fahrer fälschlicherweise dem Getriebe zuordnen, obwohl die Ursache beispielsweise in einer fehlerhaften Datenübertragung vom EGS zum Steuergerät der Motor-elektronik liegt. Eine andere mögliche Fehlerquelle ist ein defektes Drosselklappenteil, dass nicht mehr exakt arbeitet und nicht die – vom Motormanagement – gewünschte Stellung einnimmt oder die Drosselklappenstellung verfälscht wiedergibt.

 

Ein weiteres Beispiel dafür, in welchem Umfang Automatikgetriebe mit einer elektronischen Getriebesteuerung und anderen Systemen kommunizieren und deren Daten auswerten, ist die Fahrsituationserkennung. Diese unterscheidet unter anderem Bergauffahrt, Kurvenfahrt, Antriebsschlupf- und Winterbetrieb. Damit bei extremer Kurvenfahrt die Straßenlage eines Fahrzeugs stabil bleibt, sind unnötige Lastwechsel, die auch von Schaltvorgängen ausgelöst werden können, zu vermeiden. 

 

Die Kurvenerkennung erfolgt durch die Drehzahldifferenz der kurvenäußeren

und -inneren Räder. Das ABS/ESP greift diese Daten an den einzelnen Raddrehzahl-sensoren ab und erkennt unter Einbeziehung weiterer Daten (Längs- und Querbe-schleunigung) eine kritische Fahrsituation. Diese Information leitet es an das EGS weiter, welches eventuell angeforderte Schaltvorgänge unterdrückt.

 

Die Antriebsschlupfregelung erkennt durchdrehende Räder während des Anfahr-vorgangs, zum Beispiel bei Schneeglätte, und meldet dies an das EGS. Daraufhin wählt dieses einen höheren Gang, wodurch ein geringeres Drehmoment an die Antriebs-achse gelangt. Dadurch vermeidet die Elektronik ein frühzeitiges Durchdrehen der Räder. Muss die Antriebsschlupfregelung während der Fahrt regelnd eingreifen, werden zur Unterstützung angeforderte Schaltungen unterdrückt.

 

Erkennt die Elektronik eine Bergauffahrt durch den Vergleich von angeforderter zu tatsächlicher Beschleunigung über das Motormoment, führt dies zu einer Verlegung der Schaltpunkte in höhere Drehzahlbereiche. Damit kommt es zu keinen Pendelschaltungen. 

Fazit

Fehlerspeicher Automatikgetriebe
Den Fehlerspeicher auszulesen gibt wichtige Hinweise für das Auffinden der Fehlerursache.

Allein an den vorangegangenen Beispielen ist die Vernetzung der Getriebesteuerung mit anderen Sensoren und Systemen sichtbar. Der Kfz-Profi muss sich vor Augen führen, dass ein ausgefallener Radsensor eben nicht nur einen Fehler im ABS oder ASR zur Folge haben kann. Deshalb ist es wichtig, bei nichtvorhandenem Fehlerspeicher-eintrag im EGS und unklarer Schadensursache das gesamte Umfeld des Getriebes zu prüfen und auch die Fehlerspeicher anderer Systeme auszulesen. Sind darin Einträge vorhanden, die dem Fachmann im ersten Moment als unrelevant erscheinen, sollte er diese trotzdem beseitigen. Denn durch die Vernetzung der verschiedenen Steuergeräte kann ein einziger Fehler Störungen in mehreren Systemen nach sich ziehen.

„Es kommt immer wieder vor, dass Automatikgetriebe mit Schaltproblemen ausgetauscht werden und dann die selben Probleme erneut auftreten“, berichtet STR. Um sich vor solch teuren Fehldiagnosen zu schützen, sollte der Diagnoseprofi gründlich und in Ruhe prüfen. Kommt er dabei zu dem Schluss, dass das Getriebe zu erneuern ist, bieten einschlägige Firmen häufig kostengünstige Alternativen zu Originalgetrieben an.

 

Mit freundlicher Genehmigung der Fachzeitschrift KRAFTHAND. Artikel von Torsten Schmidt in KRAFTHAND 1-2/2008.

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Fragen, die dieser Artikel beantwortet

  • Was sind Ursachen für ein fehlerhaftes Automatik-getriebe?
  • Was kann man selbst tun, um eine Reparatur zu vermeiden?
    W
    ann muss ein Profi ran?
  • Wie geht der Spezialist vor, um den Fehler zu finden?
  • Welche Lösungen sind in welchem Fall geeignet?