电子控制自动变速器的检测与维修

黄景鹏 严朝勇 黄丹

摘要：针对本文中自动变速器故障现象，通过对电子控制自动变速器的结构、工作原理及工作过程进行分析，找到其故障产生的原因，并利用维修手册去解决其故障。

关键词：汽车电控自动变速器故障检修

目前，电控自动变速器在汽车上的应用越来越广泛，与全液压控制自动变速器相比，电控自动变速器是在全液压控制自动变速器的基础上增加了一套电子控制系统。因此，在进行电控自动变速器的维修过程中，既要有全液压自动变速器的基础，也要具备电子控制方面的知识，才能有效地检修电子控制自动变速器。

1 故障现象

一辆丰田大霸王装备了A46DE电控自动变速器，故障现象是自动变速器无超速档（第一故障），且从低速向中速过度的过程中，出现了行车无力和手动变速器脱档那样的故障，在爬坡时尤为明显。由低速向中速转变较为困难，而过渡到中速之后又回复正常，高速也正常（第二故障）。但故障检测灯“O/D OFF”不亮，无故障码。

2 电控自动变速器的结构原理介绍

丰田大霸王电控自动变速器有四个前进档，主要由液力变矩器、离合器、制动器、行星齿轮装置、液压控制系统和电子控制系统组成。其中，液力变扭器是自动变速器最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，它直接输入发动机动力，并传递扭矩，同时具有离合作用。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率，液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要，例如停车、后退等，所以还设有干预装置(即手动拨杆)，标志P(停车档)、R(倒档)、N(空档)、D(前进档)，另在前进位中还设有“2”和“1”的附加档位，用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段，只有在规定的变速区段内才是无级的，因此自动变速器实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。其行星齿轮装置如图1所示，部件构造如图2所示，各档位元件动作如表1所示。

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电子控制系统主要由检测发动机和汽车工作状态的各种传感器，控制换档和锁止的三个电磁阀以及发动机和变速器ECU组成。电子控制系统除了控制变速器的换档和变矩器的锁止外，还具有自我诊断功能和备用功能。

液压控制系统包括油泵、阀体、电磁阀、储能减震器、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液压油道组成。以油泵建立的液压为基础，液压控制系统根据车辆行驶条件，调节变矩器、制动器和离合器的液压，在A46DE自动变速箱的阀体上安装了3个电磁阀。1号和2号电磁阀按来自ECU的信号接通或断开，操纵换档阀，从而改变换档位置，3号电磁阀按来自ECU的信号接合或脱开变矩器的锁止离合器，如图3所示。而当电子控制系统监测到相应的错误的信号传输时，就会记录故障码，同时点亮故障指示灯，而此时，自动变速箱进入失效保护模式。

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A46DE型自动变速器有非常准确地控制换档和锁止时机，它是由布置在整个车身上的各种传感器感知车辆的行驶状况以及发动机的运转情况进行控制的，同时，电子控制系统还装备有诊断系统，用来检测电子控制元件的故障，并向驾驶员发出警告，失效保护系统随之启动使得车辆在出现故障时可以继续行驶。电控系统的组成如图4所示，电子控制系统广义上由三部分组成:传感器、ECU和执行器。

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3 电控自动变速器初步检查

①油面和油质检查正常。油面高度正常，但油液已变脏变黑，且有一股烧焦的味道，估计是变速器摩擦片和离合器片烧损。

②油门拉索检查。发动机熄灭后，节气门处于合闭位置，将油门踩到底，节气门全开，拉索的索蕊不松弛，索套端和索蕊上的限位之间距离为0.6mm，在0至1mm的标准内。如图5所示。

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③档位开关检查和调整。检查发动机是否仅能在选档杆位于N或P位时起动，在其它档位不能起动。松开空档起动开关螺栓，将换档杆置于N档，然后将槽口对准基准线，定位位置并扭紧螺栓。如图6所示。

④换档杆位置。拆下换档杆与变速器手动阀摇臂之间的连接杆，将换档杆拔至空档位置，手动阀向后拔至极限位置（P档位），然后退回两格，使手动阀摇臂处于空档位置，稍用力将换档杆靠向R杆方向，然后连接并固定换档杆与手动阀摇臂。如图7所示。

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⑤发动机怠速检查。起动发动机，利用检测仪，检测到发动机怠速转速为690rpm，在标准范围内。

⑥接着进行故障代码检查。该车电控自动变速器具有自我诊断功能，若存在故障，ECU可检测测出来，并以代码形式储存起来，在维修时可把这些代码输出。短接检查连接器的TE1和E1端子，可把故障代码从组合仪表上的“O/D OFF”灯上显示出来。如图8所示。经检查，该车代码正常。

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⑦电控自动变速器进行油压试验。怠速时测得D档位管路压力为400kpa，R档位管路压力为520kpa；失速时D档为1100kpa，R档为1400kpa。管路压力在允许范围内，如表2所示：

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最后进行电控系统的检查，并进行了失速试验，时滞试验和液压试验，均未发现问题。

4 故障的诊断和排除

初步检查之后，决定对变速器进行大修。在更换了离合器片，部分离合器盘（钢片）和密封圈、垫等零件，重新组装之后，进行路试时发现，第一故障已排除，但第二故障仍然存在。对此故障，班组进行了多次的拆检，均未发现问题，故障无法排除，成为了维修难题。

对于该车故障，已拆检了多次，但仍未找出原因，因此，必须进行系统的故障分析。结合该车型自动变速器的结构原理及维修手册，进行了细致的故障诊断检查。

再次确认了油液的品质和油量正常、油门拉索正常、换档杆位置正常、档位开关正常、发动机怠速正常、油压正常、自动变速器无故障代码。然后进行手动换档试验，以确定故障原因是在机械部分还是电气部分。对于电控自动变速器换档是ECU根据各相关传感器所输入的信号来控制一号、二号电磁阀的动作来实现的。若不进行电控，或是一号、二号电磁阀有故障，则变速器仍能通过换档杆以手动方式实现有限的换档，这称之为手动换档。电控自动变速器换档杆位置相应的档位对应关系如表3所示。经检查该车的手动换档也正常。

在确信了电控系统工作正常之后，把注意力集中到机械部分。终于发现在手动换档试验中一、三、四档都正常，唯独未能确认二档是否也正常。因此在手动换档试验后，还不能下结论说变速器的机械部分没有问题。于是单独进行二档的试验。要使变速器在二档工作，只要撇开ECU，对一、二号电磁阀同时施加12V的电压即可。这一试验果然发现了问题，汽车在二档行驶时无力，无法上坡，无法急加速，而其它档位一切正常，故障终于得到准确的确认。那就是变速器的二档有故障，这与前述故障现象相吻合。接下来就是要确认故障元件。从表1中可见二档时超速离合器C0，前离合器C1，二号制动器B2和超速档单向离合器，一号单向离合器F1动作。电控系统的一、二号电磁阀也通电打开。二档有故障，故障部位不是上述元件，由于变速器其它档位也需用到C0，C1，B2和F0以及两个电磁阀，应不会有问题，唯独F1只在二档时起作用，其它档位不动作，据此，可初步断定F1出了问题。对照丰田大霸王电控自动变速器有四个前进档，主要由液力变矩器、离合器、制动器、行星齿轮装置、液压控制系统和电子控制系统的部件构造。对单向离合器的检查只限于“用手握住外座圈，另一只手转动内座圈，若一个方向能转动，另一个方向锁死，则为正常。”但事实上，这样只限于单向离合器磨损非常严重时才有用，而用手检查时，力度非常有限，不至于使单向离合器打滑。把变速器解体发现F1的楔块和内、外座圈均有不同程度的磨损。更换F1后，故障排除，汽车恢复正常。

5 结束语

电控自动变速器具有工作平顺，换档精确，可靠性好，故障率低等优点。若保养得当，很少会出现故障，若有故障，均较多出现在以下三方面：变速器油选用不当或长期不更换变速器油而导致其失效，从而造成自动变速器损坏；变速器内离合器或制动器的离合器片（或制动带）磨损；由于电控自动变速器结构精确复杂，另因拆装时的疏忽大意而造成错装，从而造成变速器故障。

因此，变速器的维修也大多集中在这三个方面，而象行星齿轮组，单向离合器等机械零件的损坏较为罕见。因此，对于汽车的维修，尤其是那些技术含量较高的新装置，我们必须在充分理解的基础上用知识，用理论，用头脑，用经验去思考问题，解决问题。

参考文献：

[1]李玉梅.自动变速器维修[M].北京理工大学出版社，2010.

[2]陈文华，夏令伟等.汽车自动变速器构造与检修[M].同济大学出版社，2010.

[3]陈开考.自动变速箱原理与检修（第2版）[M].浙江大学出版社，2011.

[4]丰田汽车公司.PREVIA底盘和车身修理手册.

[5]丰田汽车公司.电控自动变速器A46DE维修手册.

作者简介：

黄景鹏（1981-），广东潮州人，助理工程师，本科，研究方向：车辆工程。