自动变速器“轻油门、重油门”故障深度分析

文：王勇军

前言：本文将带领读者进入到一个更高的诊断领域，所涉及的知识点围绕设计、程序方面，以便进入故障的深度分析。阅读本文需要一定的理论基础和丰富的实操经验，否则很难理解。如果阅读感觉到比较难懂或者是吃力时，请反复阅读几次或者阅读笔者其他的一些基础文章，然后再阅读此文。

自动变速器装车至今已有半个多世纪了，而在国内的维修历史也已有30多年。一直以来，自动变速器维修对于国内的维修技术人员来说，都被认为是汽车维修中的难点，而且随着自动变速器技术的发展，这一观点越来越强烈。

自动变速器技术涉及机械、液压、电控以及材料等多个领域，故障原因错综复杂，往往体现在故障现象不同，修理方法不同，有的故障现象相同，修理方法却不同；有的故障是通病、有迹可循，有的故障是疑难、飘渺不定。今天与大家讨论和研究自动变速器轻油门、重油门的故障，看似比较简单容易，但在故障排查时并不容易。“轻油门、重油门”属于技术底层方面，直指整车的动力性和自动变速器内部液压系统。对此类故障，我们需要展开深度分析。

发动机动力系统

发动机动力系统与自动变速器的工作息息相关，很多时候会直接影响自动变速器的工作。造成发动机动力系统工作不良的因素包括空气滤清器堵塞（进气受阻），空气流量传感器（MAF）、进气歧管真空度传感器（MAP）、冷却液温度传感器或节气门位置（TPS）传感器故障，废气再循环装置（EGR）工作不良，气缸压力过低，点火正时不当或配气正时失准等等。

发动机控制单元（ECM或ECU）、变速器控制单元（TCM）或车身控制单元（BCM）如何判断“轻油门、重油门”呢？是通过TPS信号识别的，也就是驾驶员踩加速踏板的快慢和深浅。TPS以5 V工作电压信号反馈给ECM，电压的变化大小反应了加速踏板踩下的快慢和深浅，即体现“轻油门”还是“重油门”状态。这仅是一个“动作”而已，自动变速器换挡还需要发动机的动力（扭矩）信号配合才能切换。

另外车速信号也是TCM判断是否换挡的关键信号。例如车辆起步时，车速比较低，发动机的动力还没有发挥出来。此时即使将加速踏板踩得很快，但与车速信号、发动机动力信号不和谐，自动变速器则会出现升挡慢、升挡延迟的现象。只有动力提升后，变速器才会升挡。又如，车速信号不良（包含ABS信号），也是类似的问题，会直接影响到升降挡。

另外，当发动机动力不足（上述影响发动机动力的种种原因）时，任何的换挡点最佳时机都会被打乱。“换挡点最佳时机”是经设计开发人员写在TCM程序中的，基本的换挡点模型，再通过自动变速器控制系统的自学习（如驾驶员操作习惯）进行微调。

案例1：一辆2019年产众泰T300运动型多能车，搭载1.5 L发动机和无级变速器（CVT），行驶里程8.6万km。该车故障表现为40～60 km/h时出现冲击耸车，比较明显。该车在专业自动变速器维修厂检测后，维修厂进行了大修，结果故障依旧。笔者根据专业维修厂提供的检测数据以及车辆故障表现，远程给出检测发动机系统的建议，范围在点火系统和进气系统。维修厂对车辆清洗节气门和更换火花塞后，重新学习匹配，试车故障排除。

案例2：一辆2018年产东风日产天籁轿车，搭载2.0 L发动机和CVT变速器，行驶里程9.5万km。该车故障表现为35～40 km/h时出现冲击耸车。用故障诊断仪检测，无故障码存储，查看数据流也未发现问题。检查内部机械部分磨损不严重，更换阀体后用故障诊断仪编程，学习匹配后将车交付用户。车辆使用1周左右，故障再次出现。此时笔者协助排查故障，最后发现发动机、ABS信号都有点问题，最终通过清洗解决了问题。

上述2个案例中，车辆发生故障时的车速就是发动机扭矩转换的切换点，也是自动变速器设计的换挡点。在扭矩转换切换点体现出来的故障，超过60 km/h后就不会体现出来。这是因为车辆在起步和中高负荷时，喷油量较大，因此这类故障现象就不多。另外在行车过程中超车，快速、深踩加速踏板是强迫降挡的模型，发动机动力强劲，此时TCM是根据TPS信号操作自动变速器换挡。

为了求证上述观点的正确性，笔者根据某国外自动变速器品牌5挡自动变速器换挡时的车速表（图1）。该表格乍一看，在TPS全开时D1挡升D2挡的车速达到73～77 km/h，但是相信没有用户会这样起步加速。而即使TPS半开时，D1挡升D2挡的车速为每小时36～40 km/h，这个车速还是高了。参照比例，如果TPS开度是1/4， D1挡升D2挡的车速为18～20 km/h，此时的节气门开度和车速比较接近车主平时实际驾驶的操作了。而如果TPS开度仅为1/8，D1挡升D2挡的车速为9～10 km/h。

根据上述2个案例，冲击耸车时的车速为40 km/h 左右，按照图1所提供的车速，相当于TPS开度1/4时D2挡升D3挡（34～38 km/h），或者TPS开度1/8时D3挡升D4挡（29～32 km/h）。测算出来大概是3挡或4挡，这就是自动变速器设计的换挡点。

图1 某5挡变速器换挡时的车速

在动力系统设计中，自动变速器换挡点需要发动机的配合，也就是发动机动力扭矩转换的切换点。在自动变速器阀体中，换挡点的变化随之产生：油压、阀杆的运动；电磁阀的电压和电流；为TCM、ECM、ABS以及BCM提供的传感器信号。这些因素综合在一起产生的换挡问题，故障原因是非常难判断的。

自动变速器液压系统

在自动变速器液压控制系统中，任何一个挡位升挡前，需要将所在挡位的阀芯退下来。其控制策略是，电磁阀、电磁阀阀芯以及阀杆三者工作是否正确。如果这三者的工作恰到好处，则升挡无冲击、顿挫之感。

首先，在维修过程中要确定阀杆和阀孔的真空度无问题，无磨损、卡滞等现象。

电磁阀及其阀芯可以用电磁阀检测设备进行检测，以确定故障点挡位电磁阀的阀杆和阀芯没有问题。如果有问题，则轻油门、重油门时往往在此处产生换挡不平顺故障。TPS的电压看起来似乎与电磁阀开度成正比，但实际上是ATF油压在推动阀芯、阀杆和弹簧运动所产生的综合故障。

如果电磁阀的阀杆和阀芯没有问题，或者经过修复后，油压调节与TPS数值可以通过变速器控制系统的自学习、匹配、刷新程序或者编写程序等进行少许的修正，也是可以解决问题的。

其次，如果通过上述维修后，变速器换挡问题并无好转，那么就要从发动机动力系统方面分析。考虑到自动变速器换挡点与发动机动力扭矩转换切换点的关系，那就从TPS信号、动力扭矩以及车速三个方面，找到解决问题的办法。

自动变速器升降挡，自动变速器换挡点与发动机动力扭矩转换切换点是否“正时”，是换挡是否平顺的关键。此类故障，往往无故障码，数据流也比较正常。这样的情况之下，唯有对自动变速器外围进行处理，找到问题。另外就是检查发动机油电路、机械部分，以及车身和底盘常规清洗保养的区域。

案例3：一辆2015年产一汽-大众奥迪Q5运动型多功能车，搭载2.0T发动机和8HP55型8挡自动变速器，行驶里程15.6万km。该车驾驶中只要急加速（大油门），就直接报故障码“P071600——变速器输入转速传感器1，不可信信号”，并锁定在3挡；平缓加速（小油门）时变速器可以正常换挡。

该车在一家自动变速器专修厂维修，没有大修变速器，换了一个TCM后故障依旧，说明与TCM无关。该车为外地车辆，笔者介入维修后，只能通过该车的主修人员远程诊断。沟通得知，检查和试车中发现，小油门加速时换挡正常，大油门急加速就报故障码。另外将变速器转为手动模式时，大油门加速换挡没有问题，但是松

开加速踏板后也会报故障码。

根据主修人员提供的信息，加速时大油门、小油门与变速器油压有关，也与车身系统有关，如ABS。由于故障码是指向相对应的变矩器和输入轴离合器，于是笔者询问主修“大油门时，数据流几挡时报码”，得到的回复是D挡时大油门加速，换3挡时报码，不是打滑，直接锁定在3挡；发动机熄火再起动，变速器换挡恢复正常。

主修人员怀疑是阀体有问题，但笔者根据故障现象分析，提供几个检查范围：①阀体；②变矩器与输入轴；③读其他系统的数据流。主修据此进行检查后反馈，自动变速器没有发现问题，但ABS系统的数据流有时候不正常。更换4个车轮的轮速传感器，但是并没有解决问题，后来发现轮速传感器线路存在接触不良。对问题线束更换后问题解决。

在实际工作中，此类故障还有很多。本文首次提出将自动变速器换挡点与发动机动力扭矩转换切换点“正时”运用于自动变速器升降点故障分析之中，希望对自动变速器维修技术人员今后再遇到此类“疑难杂症”能有所帮助。