黃景鵬 嚴(yán)朝勇 黃丹

摘要：針對本文中自動變速器故障現(xiàn)象，通過對電子控制自動變速器的結(jié)構(gòu)、工作原理及工作過程進(jìn)行分析，找到其故障產(chǎn)生的原因，并利用維修手冊去解決其故障。

關(guān)鍵詞：汽車電控自動變速器故障檢修

目前，電控自動變速器在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，與全液壓控制自動變速器相比，電控自動變速器是在全液壓控制自動變速器的基礎(chǔ)上增加了一套電子控制系統(tǒng)。因此，在進(jìn)行電控自動變速器的維修過程中，既要有全液壓自動變速器的基礎(chǔ)，也要具備電子控制方面的知識，才能有效地檢修電子控制自動變速器。

1 故障現(xiàn)象

一輛豐田大霸王裝備了A46DE電控自動變速器，故障現(xiàn)象是自動變速器無超速檔（第一故障），且從低速向中速過度的過程中，出現(xiàn)了行車無力和手動變速器脫檔那樣的故障，在爬坡時尤為明顯。由低速向中速轉(zhuǎn)變較為困難，而過渡到中速之后又回復(fù)正常，高速也正常（第二故障）。但故障檢測燈“O/D OFF”不亮，無故障碼。

2 電控自動變速器的結(jié)構(gòu)原理介紹

豐田大霸王電控自動變速器有四個前進(jìn)檔，主要由液力變矩器、離合器、制動器、行星齒輪裝置、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。其中，液力變扭器是自動變速器最具特點的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，它直接輸入發(fā)動機動力，并傳遞扭矩，同時具有離合作用。由于液力變矩器自動變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會隨發(fā)動機工作的變化而自行操縱行星齒輪，從而實現(xiàn)自動變速變矩。輔助機構(gòu)自動換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停車、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置(即手動撥桿)，標(biāo)志P(停車檔)、R(倒檔)、N(空檔)、D(前進(jìn)檔)，另在前進(jìn)位中還設(shè)有“2”和“1”的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無級的，因此自動變速器實際上是一種介于有級和無級之間的自動變速器。其行星齒輪裝置如圖1所示，部件構(gòu)造如圖2所示，各檔位元件動作如表1所示。

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電子控制系統(tǒng)主要由檢測發(fā)動機和汽車工作狀態(tài)的各種傳感器，控制換檔和鎖止的三個電磁閥以及發(fā)動機和變速器ECU組成。電子控制系統(tǒng)除了控制變速器的換檔和變矩器的鎖止外，還具有自我診斷功能和備用功能。

液壓控制系統(tǒng)包括油泵、閥體、電磁閥、儲能減震器、離合器、制動器以及連接所有這些部件的液壓油道組成。以油泵建立的液壓為基礎(chǔ)，液壓控制系統(tǒng)根據(jù)車輛行駛條件，調(diào)節(jié)變矩器、制動器和離合器的液壓，在A46DE自動變速箱的閥體上安裝了3個電磁閥。1號和2號電磁閥按來自ECU的信號接通或斷開，操縱換檔閥，從而改變換檔位置，3號電磁閥按來自ECU的信號接合或脫開變矩器的鎖止離合器，如圖3所示。而當(dāng)電子控制系統(tǒng)監(jiān)測到相應(yīng)的錯誤的信號傳輸時，就會記錄故障碼，同時點亮故障指示燈，而此時，自動變速箱進(jìn)入失效保護模式。

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A46DE型自動變速器有非常準(zhǔn)確地控制換檔和鎖止時機，它是由布置在整個車身上的各種傳感器感知車輛的行駛狀況以及發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行控制的，同時，電子控制系統(tǒng)還裝備有診斷系統(tǒng)，用來檢測電子控制元件的故障，并向駕駛員發(fā)出警告，失效保護系統(tǒng)隨之啟動使得車輛在出現(xiàn)故障時可以繼續(xù)行駛。電控系統(tǒng)的組成如圖4所示，電子控制系統(tǒng)廣義上由三部分組成:傳感器、ECU和執(zhí)行器。

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3 電控自動變速器初步檢查

①油面和油質(zhì)檢查正常。油面高度正常，但油液已變臟變黑，且有一股燒焦的味道，估計是變速器摩擦片和離合器片燒損。

②油門拉索檢查。發(fā)動機熄滅后，節(jié)氣門處于合閉位置，將油門踩到底，節(jié)氣門全開，拉索的索蕊不松弛，索套端和索蕊上的限位之間距離為0.6mm，在0至1mm的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。如圖5所示。

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③檔位開關(guān)檢查和調(diào)整。檢查發(fā)動機是否僅能在選檔桿位于N或P位時起動，在其它檔位不能起動。松開空檔起動開關(guān)螺栓，將換檔桿置于N檔，然后將槽口對準(zhǔn)基準(zhǔn)線，定位位置并扭緊螺栓。如圖6所示。

④換檔桿位置。拆下?lián)Q檔桿與變速器手動閥搖臂之間的連接桿，將換檔桿拔至空檔位置，手動閥向后拔至極限位置（P檔位），然后退回兩格，使手動閥搖臂處于空檔位置，稍用力將換檔桿靠向R桿方向，然后連接并固定換檔桿與手動閥搖臂。如圖7所示。

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⑤發(fā)動機怠速檢查。起動發(fā)動機，利用檢測儀，檢測到發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速為690rpm，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

⑥接著進(jìn)行故障代碼檢查。該車電控自動變速器具有自我診斷功能，若存在故障，ECU可檢測測出來，并以代碼形式儲存起來，在維修時可把這些代碼輸出。短接檢查連接器的TE1和E1端子，可把故障代碼從組合儀表上的“O/D OFF”燈上顯示出來。如圖8所示。經(jīng)檢查，該車代碼正常。

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⑦電控自動變速器進(jìn)行油壓試驗。怠速時測得D檔位管路壓力為400kpa，R檔位管路壓力為520kpa；失速時D檔為1100kpa，R檔為1400kpa。管路壓力在允許范圍內(nèi)，如表2所示：

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最后進(jìn)行電控系統(tǒng)的檢查，并進(jìn)行了失速試驗，時滯試驗和液壓試驗，均未發(fā)現(xiàn)問題。

4 故障的診斷和排除

初步檢查之后，決定對變速器進(jìn)行大修。在更換了離合器片，部分離合器盤（鋼片）和密封圈、墊等零件，重新組裝之后，進(jìn)行路試時發(fā)現(xiàn)，第一故障已排除，但第二故障仍然存在。對此故障，班組進(jìn)行了多次的拆檢，均未發(fā)現(xiàn)問題，故障無法排除，成為了維修難題。

對于該車故障，已拆檢了多次，但仍未找出原因，因此，必須進(jìn)行系統(tǒng)的故障分析。結(jié)合該車型自動變速器的結(jié)構(gòu)原理及維修手冊，進(jìn)行了細(xì)致的故障診斷檢查。

再次確認(rèn)了油液的品質(zhì)和油量正常、油門拉索正常、換檔桿位置正常、檔位開關(guān)正常、發(fā)動機怠速正常、油壓正常、自動變速器無故障代碼。然后進(jìn)行手動換檔試驗，以確定故障原因是在機械部分還是電氣部分。對于電控自動變速器換檔是ECU根據(jù)各相關(guān)傳感器所輸入的信號來控制一號、二號電磁閥的動作來實現(xiàn)的。若不進(jìn)行電控，或是一號、二號電磁閥有故障，則變速器仍能通過換檔桿以手動方式實現(xiàn)有限的換檔，這稱之為手動換檔。電控自動變速器換檔桿位置相應(yīng)的檔位對應(yīng)關(guān)系如表3所示。經(jīng)檢查該車的手動換檔也正常。

在確信了電控系統(tǒng)工作正常之后，把注意力集中到機械部分。終于發(fā)現(xiàn)在手動換檔試驗中一、三、四檔都正常，唯獨未能確認(rèn)二檔是否也正常。因此在手動換檔試驗后，還不能下結(jié)論說變速器的機械部分沒有問題。于是單獨進(jìn)行二檔的試驗。要使變速器在二檔工作，只要撇開ECU，對一、二號電磁閥同時施加12V的電壓即可。這一試驗果然發(fā)現(xiàn)了問題，汽車在二檔行駛時無力，無法上坡，無法急加速，而其它檔位一切正常，故障終于得到準(zhǔn)確的確認(rèn)。那就是變速器的二檔有故障，這與前述故障現(xiàn)象相吻合。接下來就是要確認(rèn)故障元件。從表1中可見二檔時超速離合器C0，前離合器C1，二號制動器B2和超速檔單向離合器，一號單向離合器F1動作。電控系統(tǒng)的一、二號電磁閥也通電打開。二檔有故障，故障部位不是上述元件，由于變速器其它檔位也需用到C0，C1，B2和F0以及兩個電磁閥，應(yīng)不會有問題，唯獨F1只在二檔時起作用，其它檔位不動作，據(jù)此，可初步斷定F1出了問題。對照豐田大霸王電控自動變速器有四個前進(jìn)檔，主要由液力變矩器、離合器、制動器、行星齒輪裝置、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)的部件構(gòu)造。對單向離合器的檢查只限于“用手握住外座圈，另一只手轉(zhuǎn)動內(nèi)座圈，若一個方向能轉(zhuǎn)動，另一個方向鎖死，則為正常?！钡聦嵣?，這樣只限于單向離合器磨損非常嚴(yán)重時才有用，而用手檢查時，力度非常有限，不至于使單向離合器打滑。把變速器解體發(fā)現(xiàn)F1的楔塊和內(nèi)、外座圈均有不同程度的磨損。更換F1后，故障排除，汽車恢復(fù)正常。

5 結(jié)束語

電控自動變速器具有工作平順，換檔精確，可靠性好，故障率低等優(yōu)點。若保養(yǎng)得當(dāng)，很少會出現(xiàn)故障，若有故障，均較多出現(xiàn)在以下三方面：變速器油選用不當(dāng)或長期不更換變速器油而導(dǎo)致其失效，從而造成自動變速器損壞；變速器內(nèi)離合器或制動器的離合器片（或制動帶）磨損；由于電控自動變速器結(jié)構(gòu)精確復(fù)雜，另因拆裝時的疏忽大意而造成錯裝，從而造成變速器故障。

因此，變速器的維修也大多集中在這三個方面，而象行星齒輪組，單向離合器等機械零件的損壞較為罕見。因此，對于汽車的維修，尤其是那些技術(shù)含量較高的新裝置，我們必須在充分理解的基礎(chǔ)上用知識，用理論，用頭腦，用經(jīng)驗去思考問題，解決問題。

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[4]豐田汽車公司.PREVIA底盤和車身修理手冊.

[5]豐田汽車公司.電控自動變速器A46DE維修手冊.

作者簡介：

黃景鵬（1981-），廣東潮州人，助理工程師，本科，研究方向：車輛工程。