电控自动变速器故障诊断和分析

一、自动变速箱的发展简史 自动变速箱的发展迄今为止，已经有60多年的历史了。从1939年美国通用汽车公司研制的液力耦合器和行星齿轮变速机构组成的四档液力变速箱开始。由于液力变速器的种种优点，吸引了世界各大汽车生产厂家都积极投入到了对自动变速箱的开发和研制。直到1950年美国福特公司成功的研制出了第一个采用三元件液力变速箱结构的三档自动变速器，自动变速器从此开始走向成熟。 采用液力变矩器的自动变速箱与采用耦合器的自动变速箱相比，显示出了更多的优良性能：起步扭矩大，加速性能好，降低了传动系的冲击，对发动机曲轴的扭矩震动且有隔震的作用等，由于传动效率低的原因，福特公司又采用了锁止离合器机构，从而克服了此问题。从而完成了从原始自动变速箱向现代自动变速箱的完全转变。 20世纪80年代中期，日本第一大汽车生产厂家丰田公司成功的研制出了具有超速档的电控液力自动变速箱。这一创造的出现，又为自动变速箱的发展推向了一个新的阶段。到90年代后期，美国的三大汽车公司先后推出了自己的电控液力自动变速箱，从此自动变速器的发展开始进入电控阶段，液控自动变速箱逐渐被淘汰出局。 随着计算机的发展，电控自动变速器在电控方面的技术逐渐走向成熟。一些高尖端技术也逐渐被运用到自动化控制上，例如：模糊控制理论，蓝牙技术，CAN总线等。例如大众公司的01N，01M和01V型等均在不同程度上采用这些技术。雪铁龙公司的AL4自动变速箱，实现了全自动控制，P,R,N,D以及倒档位置均采用了电磁阀控制，并且创下了自动变速箱电磁阀最多的纪录。这标志着从21世纪开始，自动变速箱在可靠性，换档的平顺性等各方面均有了很大的提高，满足了人们对汽车人体化设计的理念的要求。 二、自动变速器的优点 1、操作简单，行车安全—只控制加速踏板，无频繁的手脚动作，注意力集中，处理行车情况，可安全避险。 2、传力柔和，舒服性好—液力式无级传力，行驶平顺，无换档冲击的感觉。 3、电脑和液压系统控制换档，换档点准确敏捷，对道路的适应性能好。 4、多种驾驶模式，可以根据路况的好坏，利用开关进行选择，动力性和经济性好。(如：Norm正常模式、Pwr动力模式、Econ经济模式、Snow雪地模式等)。 5、有报警、自诊和失效自动保护功能。并可快速诊断排除，维修方便。 三、自动变速器的分类： 电控液动式自动变速器，己成为换档控制的主流，只是齿轮系统有所区别，多为： 1、定轴常啮齿轮式—本田车系。结构简单，故障少，易维修，但径向体积较大。 2、轴转行星齿轮式： (1)、辛普生(Simpson)式—丰田车系，美款车系等以及传统结构车系多采用。 (2)、拉维尼奥(Ravigneaux)式—三菱车系，大众车系的A6，B5等。其特点是：紧凑，体积小，适合于前轮驱动。 四、自动变速器的组成 电控液动式自动变速器，由五大部分组成。易出故障的精密配合液压控制系统，愈加简化。而电控系统的传感器和电控制元件愈加增多，这是总的趋势。液控式自动变速器己被彻底淘汰，这也是铁铸的事实。 1、变扭器(变矩器)— 柔和传力，扭矩增大2～4倍。多为：三相综合式。 即： 泵轮、涡轮、导轮+单向自由轮+锁止离合器 2、行星齿轮机构—由2～3个行星排，组成4～7个传动比(档)，扭力又增大2～4倍,齿轮系统的型式，因车而异。 3、液压控制系统—由：油泵、各种滑阀、离合器、制动器等组成。多为精密配合元件，用来产生液能，转换油路，改组换档。 4、电控系统—由：电脑ECT、电控元件，各种信号元件，如：SP、TPS、VSS、输入和输出轴转速信号S1、S2、换档电磁阀A和B(2～8个)、锁止电磁阀Tcc、油压调节电磁阀Pwm、油压开关P/Sw、档位开关P/N、制动开关BK等组成。 5、冷却件和滤油件—保持传动液的正常温度和质量。冷油器多和冷却系的散热器组装为一体，进行热量交换，水温表显示的温度，应是发动机温度和自动变速器的温度总和。 图一、电控自动变速器的组成 五、行星排变速原理： 1、传动比( I )的计算—行星排传动比( I )的大小，取决于太阳轮( Z1 )和齿圈( Z2 )齿数的多少。考虑到行星轮和架自转和公转的存在，各档传动比( I )的计算方法不同于定轴式齿轮系统。现介绍一种简便的轴转式齿轮系统传动比的计算方法： 因行星轮为惰轮，对传动比( I )的大小无影响，行星架( Zc )是被动元件，也可为主动元件，它没有齿数，想像中的行星架( Zc )形量必大于齿圈。 ∵Zc＞Z2＞Z1。 ∴Zc=Z1+Z2。 ∴传动比( I )=被动元件的齿数/主动元件的齿数。 图四、 行星排的变速原理图 2、变速原理—即：降速增扭、倒档、升速减扭的组合情况。 (1)降速档( I 1 )—太阳轮主动、行星架被动、齿圈制动。 I1=(10+20)/10=3 (为最大降速比) (2)倒档(I R)—太阳轮主动、齿圈被动、行星架制动。 IR=20/10=2 (如果太阳轮反转，也能形成一个前进低速档。可见，一档和倒档多为一个行星排)。 (3)超速档(I OD)—行星架主动、齿圈被动、太阳轮制动。 I OD=20/10+20=0.67 超速档的使用时机—多在路好时，车速达70Km/h以上，即自动转换。使发动机磨损减小，油耗降低。 3、档位的判定---关键是行星架的工作状态： (1)行星架被动时—必为降速档，I＞1 。 (2)行星架主动时—必为升速档，I＜1 。 (3)行星架制动时—必为倒档R，I＞1 。 (4)连接两元件(或都为主动元件时)---必为直接档，I=1 。此即谓：“行星排全闭锁状态”。 (5)一个元件主动，两个元件自由时---必为空档N (不锁止的P档)。 4、档位的转换—即行星排的档位改组。 (1)离合器(C)—连接主被动元件，传力用。转鼓随动，为油浴多片式。 (2)制动器(B)—制动某一元件，与外壳连接，不转动，改组换档用，为油浴多片式或带式。 图五、 一个行星排的档位转换 (3)空档(N)—离合器(C)和制动器(B)不起作用，输入轴空转。 (4)前进一档(D1)--C1接合，太阳轮(Z1)主动，行星架(Zc)被动，齿圈(Z2)被B1制动。输入轴和输出轴转速传感器S1和S2，对B和C的打滑起监控作用，报以“速比不正常”故障代码。 (5)倒档(R)—太阳轮(Z1)主动，齿圈(Z2)被动，行星架制动(Zc)。 六、电控液动自动换档原理： 电控液动的含义是：用小能量、小流量的电控元件(电磁阀)；促使大能量、大流量的液控元件(液压换档阀及B、C)起作用，完成档位油路的转换。即使前一个档位的离合器或制动器中的，油压快速泄掉而分离；使另一个档位的离合器或制动器，快速充油而接合，转换时间仅为1-2s。液压换档阀实为：“液压继动器”。它分：电控部分和液控部分两个系统，这是自动化控制的基本规律。 图九、 电控液动换档系统原理图 (一)、液压控制系统的组成原理： 液压控制系统是有以下几部分组成：油泵、主油路调压阀、手控阀、液压换档阀、制动器、离合器、单向阀、节流阀(孔)、缓冲器、二次调压阀、变扭器锁止阀、冷油器、滤油器等。其多为精密配合滑动或转动元件，用来完成：建压、调压、传力、换档、缓冲、润滑、降温、过滤等任务。 (二)、电控系统的原理： 电控系统包括了：电脑ECT、换档电磁阀A、B、变扭器锁止电磁阀TCC、PWM和十个控制信号等电控元件(传感器信号和各种开关信号)。 ECT的永久性ROM存储器中，己将每一最佳换档位置和最佳锁止位置进行了编程，随时可根据道路状况和发动机的工况、及各种控制信号的变化，判定换档时机和锁止时机。并通过换挡电磁阀(A、B)和变扭器电磁阀(Tcc、Pwm)，适时的切换离合器和制动器的油道，改变行星排的组合。并适时的锁止传动，实现变速器多元化的自动控制。 它和发动机电脑ECU、巡航电脑CCS联网工作。它接收十个控制信号，有八项控制功能。如下图所示： 图十三、 电控系统的十个控制信号和八项功能 1、十个控制信号的功能： (1)、发动机转速信号SP—监测发动机转速的高低，给ECT提供逻辑信号，判定换档时机和锁止时机。 (2)、节气门位置传感器信号TPS—监测节气门开度的大小和快慢，给ECT提供逻辑分析信号，判定换档时机和锁止时机。 (3)、车速信号VSS—监测车速的高低，给ECT提供逻辑分析信号，判定换档时机和锁止时机。 (4)、水温传感器信号CTS—监测发动机温度和变速器油温，水温低于60℃时，不能升入OD档，锁止离合器Tcc不接合，为变扭状态。 (5)、驾驶模式选择开关—司机根据路况的好坏，决定正常驾驶模式Norm或动力驾驶模式Pwr，选择不同的换档规律(换档点)。 (6)、输入轴和输出轴转速信号S1、S2—监测传动比的好坏，提供离合器C和制动器B是否打滑，或完全接合的信息。并提供转速比(SP/S1)的信息，判定锁止时机。（98款本田雅阁用S2代替了车速传感器Vss）。 (7)、OD/SW档开关信号、AC/SW空调开关信号—OD/SW-Off时，只能在D1~ D3行驶；当路况好时，OD/SW-ON，才能换入超速档。当AC/SW-ON时，锁止离合器仃止锁止，以补偿发动机负载的加大(是夏季费油原因之一)。 (8)、巡航控制信号CCS—当实际车速高于或低于设定车速值时(5Km/h以上)，巡航控制仃止。其CCS/ECU即通知ECT，解除超速行驶，锁止离合器Tcc也仃止锁止，以便CCS系统复位行驶。 (9)、制动开关信号BK/SW—检测制动踏板是否踩下，据此解除锁止离合器Tcc的锁止。并根据开关闭合时间的长短，随机配合降档，以便重新加速复位行驶，或防止全制动后熄火。 (10)、P/N档起动信号和档位信号—监控手柄位置，保证只有在P/N档时，才能起动。并提供手柄在自动档位或手动档位的信号，如无此信号，即不能升档，只保留1档和R档。 2、电控系统的特点： (1)、油压调节阀PWM是频率阀，不仅调节锁止离合器控制油道的背压，还调节各档位液压换档的控制油压。目的是为了离合器和制动器的控制油压，按折线关系变化，接合平顺柔和，提高锁止性能和换档性能。为此，其液压控制系统去消蓄压缓冲器，筒化了液压阀体结构，减少了故障点。 (2)、增设了常用档位(2档、4档)油压开关P/SW，此开关位于该两档的制动器上，充油即ON。其通断信号反馈给ECT后，使PWM电磁阀以占空比的方式，调节换档控制油压，以折线的方式升压变化，使离合器和制动器以“始而快、中而慢、后而快”的升压方式接合，提高了换档质量。 (3)、增设了磁电式输入轴和输出轴转速传感器S1和S2，该信号和发动机转速信号SP相配合，判定锁止时机(转速比I=0.85时)。并监测离合器和制动器的接合情况，及时反馈给ECT，使PWM阀及时断开，防止无为的工作。并对各档传动比的好坏进行监测，如有打滑现象，及时报警。故障灯闪显51、52、53、54代码，即1、2、3、4档传动比不正常。 (4)、增设了NTC式热敏电阻油温传感器(t℃/ATF)，监测自动变速器油ATF的温度，即粘度的大小。反馈给ECT后，使油压调节电磁阀PWM的占空比控制频率(脉冲宽度)变化，保持控制油压不过高、过低。当油温低于60℃时，TCC不接合；油温高于140℃时，TCC分离，油温指示灯闪烁报警，实为高、低油温保护功能。 (5)、加速踏板上增设了开关信号，额外的提供了松油门滑行降档信号。并与巡航CCS/ECU联网工作，巡航行驶中，如人为的踩加速踏板，开关信号即通知CCS/ECU，巡航控制即仃止工作。 七、电控式自动变速器的性能检验： 自动变速器的故障范围大，有机械系统的，也有电控和液动系统的。当汽车出现“起步困难、行驶无力、加速不良、油耗过大、换挡冲击、换档困难、”等故障症候时或AT故障灯己点亮时，应按下列程序进行检验：<初始检验>—<基础检验>—<性能检验>—<确定维修内容和维修方式>— <维修后性能检验>—<道路试验>—<竣工交车>。 (一)、初始检验： 初始检验是分清：是发动机问题？还是自动变速器问题？ 1． 发动机性能好坏的检查： (1)、怠速正常，点火正良好，各转速下不缺火、断火、交叉点火。 (2)、单缸功率良好—气缸压力大于800Kpa；进气管真空度Δpx大于60Kpa；单缸断电、断油转速跌落值大于100r/min或Δpx 的 跌 落值大于5Kpa。 (3)、水温正常、排放值正常，无异常症候、ECU故障灯不亮。 2． 底盘性能好坏的检查： (1)、传动系统和行路机构，运转状态良好，四轮转动灵活，轮胎尺寸和气压正常，制动器无阻滞现象。 (2)、自动变速器性能状态如何？有无异响和高温？如AT故障灯己点亮，可直接读取代码，转入对AT的重点检验。 (3)、自动变速器故障代码的检取和消除—当代乘用车故障代码的检查连接器，都采用统一的OBD-Ⅱ型。可采用人工取码方法或检码器取码方法。AT的故障代码多为20个左右，覆盖了各种电元件和相关故障，例如： A、丰田、通用车系—用导线跨接6＃—5＃,IG/SW-ON，闪ECU和ECT的故障代码。 B、本田车系—用导线跨接9＃—4＃，IG/SW-ON，闪各系统的故障代码。 C、三菱车系—用LED灯跨接+6＃—-4＃，IG/SW-ON，LED灯闪ECT的故障代码。 (二)、基础检验： 基础检验，是排除了发动机问题后，转入对自动变速器好坏的检验。 1、液位高低的检验： 将汽车仃于水平地面上，发动机处于热起怠速状态，各档位转换1~2次，再回到P档，用油尺检查液位的高低，液位应在高油位和低油位标记之间为好。液位过低时，控制油压降低，因缺油行驶，换挡冲击，摩擦片打滑，相关元件加速磨损；液位过高时，因阀体排油不畅，换档不灵敏，产生冲击。 2、油质好坏的检验： (1)、油质的好坏，以色泽、杂质、磨料、粘度、纯度、油温、胶质、异味、乳状泡沫等为检验的。 (2)、ATF油液的色泽为猩红色或淡黄色，杂质和磨料混入即变为黑褐色。高温氧化和时效变质，易产生胶质和怪味，粘度变坏，影响动力的传递和稳定的控制油压，并使滑阀不能灵活的移动。当油中有乳状泡沫时，为油水混合，多为散热器中的冷油器漏泄造成，或涉水时侵入造成，应及时换油。 (3)、油液的更换周期为4万Km，应制止“只添不换”的作法。必须换用指定的ATF油，或使用Dexron-Ⅱ型或Ⅲ型通用油液。多数变扭器上无放油螺塞，有近1/3的油不能放出，对过脏或进水的AT应多次换油清洗或拆下清洗。 3、节气门阀全开程度的检验： 有些电控液动的AT，也装有节气门阀，目的只是为了使换档控制油压随动变化，实现大扭矩、高油压控制。不少车系装有主油路调压阀PWM，即不安装此阀，省去拉索机构。节气门阀用拉索与加速踏板软连接，拉索的松紧极易变化，可利用导管上的螺母进行调节，拉索上多装有“全开标记”来进行监控。当加速踏板踩到底后，此标记应距拉索导管口1mm左右为好。此即为“全程控制”正常状态，即控制油压随开度成正比的随动变化状态。 4、档位开关的检验： 换档手柄拉索的松紧，可以调节，它影响各档位滑动开关的触点是否到位导通。如果ECT失去了档位信号，AT即不再自动换挡，只能在1档或R档行驶。 (1)、P/N档起动开关好坏的检查—手柄在P/N档时，起动机应能导通起动，其他档位不应导通，以确保安全。 (2)、手柄在任何档位，仪表盘上的指示灯应对应同步点亮显示。 (3)、有超速档开关的车系—OD/SW-ON/OFF时，其指示灯应同步点亮显示。 (三)性能检验： 性能检验是确诊故障的前提。在未确诊前，不要盲目拆下AT维修(明显故障除外)。试验内容如下： 1、失速试验—失速试验能发现多项故障，是确定故障性质和维修方式的重要试验。 (1)、目的： A、 查发动机输出功率的大小。B、检查变扭器性能的好坏(主要是导轮的F轮)。C、检查油泵性能的好坏。D、检查D1档和R档离合器及制动器的好坏。 (2)、方法： A、发动机水温、和AT油温正常，正常怠速运转。 B、用驻车制动和脚制动将车轮刹死(实为将W轮刹死，Nw=0)。 C、手柄分别在D档和R档位置，进行试验。 D、猛踩一脚加速踏板，加速时间<5s，试验次数不超过3次，间隔时间应>1min，防止油温过高，损坏相关元件。 E、读出发动机失速时的转速，规定值为2000r/min左右为好。各车系的失速转速大小各异，一般在1800r/min~2500r/min内，应因车而异，以<维修手册>的实际规定值为分析根据。 (3)、分析： 此时SP=0，为失速状态，发动机转速此时叫：“失速转速”。发动机和B轮的液体能量全部的加在W轮上，冲击和摩擦热很大，故有限制时间和次数的要求。 A、如D档和R档的转速相同，都略低于规定值—为发动机输出功率不足，应从发动机方面来排除故障。 如果转速过低于规定值，达600r/min以上时(或熄火)，为变扭器中导轮D的单向自由轮F打滑。此时，泵轮B的油液冲击涡轮W，因导轮D不能锁止，又直接冲击泵轮B的正面而加载造成的。 例如：失速转速的规定值为：2000r/min；测得失速转速为1800r/min，为发动机无力。测得失速转速为1200r/min或更低或熄火，为D轮的单向自由轮F打滑，对B轮加载所致。 B、如D档和R档的转速都超过规定值—为滤油器脏堵、油泵油压低、油质变坏、主油路调压阀失效、控制油压低、离合器C和制动器B密封件失效打滑等多种原因造成的。 C、如D档低于规定值，而R档正常；或相反时—是该档的控制油压低，相关的离合器C或制动器B打滑所致。与油泵、变扭器、滤油器、油质等原因无关。 2、时滞试验： (1)、目的—进一步检查离合器、制动器的磨损情况及控制油压是否正常。它是利用换档时泄油和充油的时间差来分析故障，是对失速试验结果的进一步验证。 (2)、方法—发动机水温正常、AT油温正常、正常怠速运转。 A、手柄在N档位，拉紧驻车制动器。 B、分别从N档换入D档和R档，间隔时间为10s以上，以便使离合器和制动器恢复全开状态。 C、同时，用秒表测量有“横向振动感”时的时间： N—D—1.2s N—D—1.5s D、“横向振动感”又叫：挂档振动。是在怠速工况挂入D档或R档，加上了额外负荷所致。又因发动机是弹性支撑，换档时必然振动。 (3)、分析： A、时滞时间过长—离合器和制动器的摩擦片间隙过大，或控制油压过低。 B、时滞时间过短—离合器和制动器 的摩擦片间隙过小，或摩擦片翘曲变形，或控制油压过高。 C、保持正常的时间差，使前一档位油液排净分离；后一档位才充油接合，可防止“换档冲击”。还可防止在阻力无常的路面行驶时，“忙乱换档”，减小摩擦片的磨损。 D、R档时滞时间应略长于D档，这是因为R档时的行星排转速低，其控制活塞上的快速排油球阀，因离心力小排油较慢所致。 3、液压试验—自变速器外壳上有测压孔，多少和位置因车而异。一般规律是：在D档和R档都出油的，为主油路测压孔；只在D档出油的，为前进档控制油路测压孔；只在R档出油的，为R档控制油路测压孔。 例如：本田车系AT外壳上，不仅有主油路测压孔，还有1、2、3、4档离合器，控制油道的测压孔。 (1)、目的—检测主油道油压、各档离合器和制动器控制油压。用来判定油泵、主油路调压阀、离合器及制动器密封性能的好坏。 (2)、方法： A、将车举起，或将驱动轮举起，塞好非驱动轮。 B、在测压孔上装油压表(量程为0~2Mpa)。 C、测出D档和R档在怠速工况和失速工况的油压值。 （各种自动变速器的主油路油压值见附录） (3)、分析—有四种症状。 A、D档和R档油压都低—油泵故障、主油路调压阀故障(犯卡、不关闭)。 B、D档和R档油压都高—主油路调压阀故障(犯卡、不开启)。 C、只D档油压低—前进档相关离合器和制动器密封件漏泄。与油泵和主油路调压阀无关。 D、只R档油压低—R档离合器或制动器密封件漏泄。与油泵和主油路调压阀无关。 4、电元件性能试验： (1)目的—电元件参数的检测，是判定电元件好坏的根据，它包括了：电元件本身、线路、ECT中的相关电路。多数电元件为体外拆检式，应利用<维修手册>线路图就车检测。 (2)、方法—检测各电元件的电阻值、电压值、通断动作声，判定其好坏。检测内容如下： A、各种电磁阀的电阻值是否正常？ B、各种电元件的电路是否正常？ C、传感器的输出信号是否正常？ D、执行元件通、断电试验时，动作是否清脆灵活？ E、发动机和AT的搭铁线回路的电阻值是否正常？应<1Ω，这一点往往被忽视，致使回路不畅而控制失灵。 5、道路试验： （1）目的—应视情在维修前或维修后进行，是进一步检查AT的使用性能。即：起步加速性能、换档性能、TCC锁止性能、驱动模式选择性能。及有无噪声、发热、打滑、振动等方面的故障。有助于故障的确定和维修质量的监控。 （2）试验方法： ①、D档时升档、降档换档规律的试验： 节气门开度和车速的对应关系，叫：“换档规律”。不同的节气门开度，必然对应不同的换档点，其换档时的车速值与节气门开度的大小是正比关系。即：小开度、低车速即升档；大开度、高车速才升档。为此，可采用节气门半开或全开状态下路试，可将加速踏板固定在半开位置，以TPS输出的电压值为准。例如：本田雅阁AT的TPS全开V=4.5V；半开V=2.25V 。 A、升档试验—连接好仪器，道路平坦，手柄在D档，使OD/SW-ON，踩下加速踏板，起步加速行驶，直至全开或半开，到达规定的最高车速。试出此过程中升档时和锁止时，所对应的车速值。要求： (a)、发动机转速一般不高于3500r/min； (b)、无噪声、发热、冲击、脱档现象； (c)、各档的升档点符合该车<换档规律表>的规定值，这是竣工交车的依据 B、降档试验—节气门应以全开状态试验，OD/SW-ON，在平路上加速行驶。当达到最高车速后，即转入连续上坡的道路上加速行驶，进行自动降档试验。试出上坡过程中，锁止断开和降档时对应的车速值。如因很难找到合适的连接坡道，多依平路升档试验时，全开和半开的两次数据为准，即可免试。 应该说明：不能以缓慢制动减速，检查OD-3-2-1降档转换，这只是利用制动开关BK信好强制降档试验，这不是自动降档试验。 98 款本田雅阁AT换档规律表(F23A1发动机)： 平路升档和锁止规律表： Km/h 节气门开度 1—2档 2—3档 3—4档 锁止接通 半开TPS=2.25V 33~37 63~69 94~100 110~116 全开TPS=4.5V 55~61 99~105 155~161 156~162 上坡降档和锁止规律表： Km/h 节气门开度 4—3档 3—2档 2—1档 锁止断开 全开TPS=4.5V 137~143 87~93 42~48 146~152 C、必要的说明： (a)相邻两档的降档车速比升档车速低10~15Km/h，此差值叫：“迟滞值”。迟滞的目的：是为了防止当车速接近换档点时，出现“忙乱换档”现象，保持稳定车速，减小离合器及制动器摩擦片的磨损。 (b)如无扫瞄仪监控，可根据转速表和车速表两指针的瞬时变化情况，粗略地查出升档、降档的反应。例如： 升档时—车速表明显上升，转速表明显下降—此为对道路适应能力的反应。 降档时—车速表明显下降，转速表明显上升—此为行驶阻力增大的反应。 (c)如不符合规定值，应检查控制油压、电元件好坏、离合器及制动器的好坏。 ②、换档冲击试验： 在平坦路上等速行驶，突然放松加速踏板，接着又加速行驶，会出现档位的转换，转换时应平顺柔和，发动机振动小。如冲击过大，说明换档品质差。原因是：换档控制油压过高、蓄压缓冲器失效、单向节流阀失效、离合器及制动器摩擦片磨损、行星排轴窜量过大、TPS和VSS信号失准等故障。 ③、变扭器锁离合器TCC性能试验： 在D档行驶，车速达100Km/h以上时，TCC应己接合。急促加速，转速表和车速表应同步的快速上升，这是传动效率(η)提高的反应。如车速表上升幅度不大，而转速表上升幅度较大，证明TCC没有接合。原因是：TCC片过度磨损，或锁止控制系统故障，应更换变扭器或检修TCC阀PWM阀和液压锁止滑阀。 ④、手动2档和L档性能试验： A、手柄在1档位，起步加速行驶，不应有升入2档的显示或感觉，只能是高转速、低车速行驶。松开加速踏板，应有明显的反拖降速感觉，即：“发动机制动作用”良好。否则，说明1档离合器、制动器及相关的单向自由轮F打滑。 B、在1档位行驶中，可将手柄移入2档位，车速应明显的提高，不应有再升档或降档的显示或感觉。否则，说明2档离合器、制动器及相关的单向自由轮F打滑或换档信号有误。 C、在D档行驶中，车速不超过50Km/h时，也可将手柄移止2档和1档，汽车应明显的降速增扭，并有更大的反拖制动感觉为好。 ⑤、倒档R性能试验： 汽车仃稳后，手柄移入R档，略踩加速踏板，应能迅速倒车为好。否则，说明R档离合器及制动器打滑。 ⑥、驻车档P性能试验： 将车仃在大于9%的坡道上，手柄移入P档，松开驻车制动器，应不溜车为好。否则，说明是P档制动爪的机械故障。 ⑦、其他驾驶模式的性能试验： 不少高档乘用车的电控自动变速器，具有多种驾驶模式(驱动模式)控制开关，该车系的<维修手册>中都有其换档规律值，模式的选择决定于路面的好坏和驾驶者的意图。 A、正常驾驶模式Norm—即常用的驾驶模式。它的换档规律介于动力模式和经济模式之间，兼顾了动力性和经济性。 B、动力驾驶模式Pwr—按下此开关行驶，升档较晚，动力性好，但费油，多在坏路上使用。(有的车系用S开关，是Super“高级”的缩写，代表了动力模式)。 C、经济驾驶模式Econ—按下此开关行驶，升档较早，油耗低，但动力性差，多在极好的路面上使用。 D、冬季滑路驾驶模式Winter和雪地驾驶模式Snow—按下此开关后，只能用2档起步、3档行驶，不能转入低速档，防止驱动轮打滑。当车速达80Km/h后，就自动取消这种驾驶模式。保持驾驶模式Hold—手柄在D档行驶时，按下此开关hold/sw-on，即保持在一档位，不再自动换档。如hold/sw-off，或手柄移动后，自动换档功能即恢复。此开关的使用时机：多在坏路上行驶时使用，维持汽车的动力性，防止频繁跳档，减小制动器和离合器的磨损（如新款别克乘用车）。 八、常见故障诊断： （一） 无档故障诊断： 在装有自动变速箱的汽车上，常将手柄置于行驶档位置时，解除手脚制动后踏下加速板时，汽车不走的现象俗称无档。无档故障是一种叫常见的故障，导致此故障的原因很多，机械部分，液压系统及电控系统工作不良均会导致这种故障的发生。无档故障可分为：无任何档，无前进档或无倒档。因此在对自动变速箱故障诊断前应先确定为哪一种故障，再将选档手柄分别置于各个档位，利用听觉和视觉判断是否与其他的故障现象，已变进行进一步诊断。 1、无任何档： 汽车出现无任何档的故障现象为：换档手柄无论置于D,R还是手动低档均不能行驶。引起其故障的原因是多方面的。在排除了非变速器故障的原因，即发动机动力不足，车轮抱死，传动系卡死或中断导致传动中断等以外，我们重点分析自动变速箱方面的故障的原因。 （1）液压方面的故障。 液控装置造成的无任何档的故障主要是由于油压太低而造成行星齿轮的执行机构不能工作而无档，油压过低的原因有以下几方面： A、自动变速器油液面太低：由于液面太低，油泵吸入的油液中含有空气，这不仅会导致了自动变速油的加速分解，而且由于空气时可以压缩，使变速器建不起正常的工作油压。说明：主调压阀实际上使降压和保压阀，因此，如果油泵提供的油压太低，他也将无法将其调高。 B、泵损坏严重或油封泄油严重：在检查自动变速器油液面正常后，再在发动机怠速状态下检查油压。主油压如没有或太低，则故障应出在油泵本身或油封泄油严重，致使主油压建立不起来。 C、滤网堵塞：在检查自动变速器油液面时应顺便检查其油质的好坏，如果油质污染严重，并且怠速时油压明显低于标准值，则应检查滤网是否堵塞。滤网的堵塞同样会使油泵不能吸入足够的油压供给执行机构而造成油压太低。 D、在排除以上原因后，还应考虑主油路调压阀，自动变速器中主油压调节电磁阀及手动阀，因这些部位的工作不正常，均会导致主油路油压低。另外，主油压调节阀电磁阀本身可能由于卡滞造成的故障外，还有可能与输入到控制单元的信号有关，这可通过系统故障自诊断检查。 （2）机械方面的故障 A、液力变矩器涡轮花键毂严重磨损。由于自动变速器的输入轴是由涡轮驱动的。因此，涡轮的花键严重磨损会造成动力的传递中断，使汽车不能行驶。 B、换档手柄与手动阀之间的拉线脱开或调整不当。由于拉线脱钩的原因，自动变速箱不能按驾驶者意愿来操纵手动阀换入相应的D位或R位，而滞留在P，N位，致使不能行驶。 检修实例: 1）沃尔沃960轿车无任何档 一辆沃尔沃960轿车，装有AW30-43LE自动变速箱，行使里程70000km,在一次行驶中先感到行驶无力，加速不良，随后就不能行驶了，挂倒档也不能驱动了。 先启动发动机，发现发动机工作正常，将变速箱选档手柄分别置于各行驶档，有很微弱的振动感，但汽车都不能起步行驶，而且进当时均无什么异响。将汽车用举升架举起，经检查各车轮及传动驱动部分都正常，变速器挂档杆系与节气门拉线都正常。检查ATF发现与面很低，而且油质变黑，变稠，并带有焦臭味，由此判断为变速器内部离合器及制动器摩擦片烧蚀。经询问车主得知，此车变速器油一直没有换过，因此确定故障为缺油引起的。 解体自动变速器发现，箱体内部末端的低倒档制动器摩擦片，变速器前进档离合器摩擦片烧蚀。集滤器严重堵塞。更换这些零件，加入新油后故障排除。此车变速器损坏的原因是变速器油因长期使用而变质、沉淀、挥发使油面降低，使用中一些摩擦元件因润滑不良出现打滑发热，加速了相应摩擦元件的磨损；离合器、制动器打滑和磨损又导致了变速器油的变质与污染，进而将集滤器堵塞，使工作油压降低，进一步导致摩擦元件的损坏，在使用中变速器内部发生着一系列恶性循环，最终导致不能前进的故障。 2）凌志LS400轿车装用丰田A341E自动变速器，因打滑而解体，检修后就出现无任何档故障，将选档手柄置于各档位，均无驱动反应，也无任何进档振动感，由此判断为控制系统故障。 加入变速器油后，启动发动机，油面并没下降，变速器刚装配后，各部分均无油，由此在启动发动机后油泵就会工作而将油送进液压系统部分，油面应随之下降。而检查结果说明油泵根本没工作或内部油严重的漏油部位而使直接返回油池内。因为上次解体变速器检修时已检查过油泵，且装配事业正确安装，并且变速器无异响产生，因而油泵异常的可能性较小。于是拆下变速器油低壳，检查内部是否油泄漏之处，发现阀体上的手动换档阀没有挂在选档拔插上。装好此阀后故障排除。 2、无前进档或无倒档 故障现象：a)变速器选档手柄置于前进档位（D,2,L）均无驱动反应，置于倒档位置却能正常倒车。b)汽车在前进档位能正常行驶，而在倒档位时汽车却不能倒车。 （1）无前进档，只有倒档 出现这一故障后，可以将故障诊断范围缩小至前进档的直接执行与控制部分。首先检查变速器油位及油质，初步判断自动变速器的技术状态（例如：有无油温过高，油液变质，磨屑等）。如果油质变坏，有磨屑则故障应出现在内部机械损伤，例如：离合器、制动器、单向离合器等是否打滑，卡滞等。如果故障出在维修之后，则应检查操纵手柄是否与手动阀连接良好；执行机构是否漏装密封圈；阀板中的阀体是否因调整不当而漏油，单向离合器是否装反，单向离合器一旦装饭，尤其是1档单向离合器，则可能会出现所有前进档均成空档。如果故障出现在使应中，则多数由油液控制系统造成的，可通过油压检测，判断泄漏地方，在作出相应的修理。 （2） 有前进档，而没有倒档 现象：①前进档能正常运作，而倒档无法驱动。②前进档能勉强工作，最高速只能达到100km/h 诊断的第一步仍然是先移动选档手柄，检查手柄是否能灵活的进入每个档位，以及进档后变速器内部的离合器，制动器是否有动作反应。因为在大多数自动变速器中，选档的位置与各前进位置各在N档位的两端，如果选档机构的调整或传动连接不正确，则极有可能造成只无倒档而前进各档正常。排除此出原因后，应将诊断范围限制在倒档执行元件和倒档油路上。因为挂前进当时工作正常，所以主油路油压正常，即油泵，主油压调压阀，换档阀正常，故障只是表现在倒档的传动路线上。对于第二故障特征，其主要原因表现在以下两个方面： A、主油压太低 因主油路油压太低，无法挂入倒档，却能顺利挂入前进档中的低档，这是因档位不同所需的换档油压不相同。 低速换档时 主油压应为0.3—0.8mpa 高速换挡时 主油压应为1.2—1.4mPa 倒档时 主油压应为1.4—1.6Mpa B、倒档制动器严重烧蚀，超速档制动器和超速档离合器也开始烧蚀。因低挡，倒档的工作压力大一些，所以烧蚀比较严重。 检修实例： 1）丰田大霸王自动变速器无前进档 一辆丰田大霸王汽车装备了A341E自动变速器，在使用中出现了挂上前进档加速，发动机不能驱动，但挂倒档使汽车能正常倒车，且驱动也正常。 通过进档实验发现前进档使变速器油相应离合器，制动器的动作感觉选档手柄也能灵活正确的进入各档位，检查油位也正常，油液也只是有点黑，将汽车用举升机举起，进前进档时发现有车轮转动现象。经油压测时发现正常。即液压系统正常，继而判断为单向离合器打滑所致，解体检查，发现末端单向离合器打滑，更换后一切正常。 如图可知：末端单向离合器用来连接后排行星齿轮架与变速器壳体，当后行星齿架逆时针转动，便被单向离合器锁定而不能转动，在1档时，动力由太阳轮经过行星齿轮到齿圈减速后再输出，由于太阳轮使逆时针转动就使得行星齿轮与行星架一起逆时针转动，这时如果不对行星架进行约束，就会出现行星架和行星齿轮空转现象而不能将动力传给齿圈再输出。 2）佳美3.0轿车自动变速器无倒档 一辆丰田佳美3.0轿车装有A540E自动变速器，在使用出现无倒档现象，进档实验发现，各个前进档位进档均有变速器内部换档离合器、制动器结合的振动感，但倒档位时汽车就是不能移动，前进档位D,2,L位都能驱动汽车行驶。 检查油位及油质，均正常测试主油路油压，各档位的油压都正常。在前进档位行驶变速器内部无异响出现，说明变速器行星齿轮损坏可能性不大。在L位时汽车也能驱动行驶，但起步和加速很费力，由于无倒档，所以进行路试不方便。将汽车用举升机举起，进行前进D位换档试验，发现变速器根本没进入1档工作，即只进行一次自动变速换档，说明1档离合器根本没动作，由于前进3档和4档都正常，故无法用失速试验进行试验检测。 用手动换档试验法检查发现D位汽车有驱动反应，2位也有驱动反应，但在进入L位后驱动情况与D位和2位一样，起步和加速时很费力，结合前面无法进入1档的症状分析，故障原因可能是抵挡离合器无法工作或阀体有故障。 拆开变速器阀体总成，利用压缩空气实验法检查低倒档离合器，发现再通入压缩空气后变速器内部有离合器动作反应。结合前面油压测试结果，可判定低倒档离合器油路不存在泄漏。因此故障可能在控制阀体内部，分解阀体检查各滑阀时发现2-3档换档阀已经卡滞，根本不能活动。用打磨方法对之进行修复后装好，倒档正常，故障排除。 （二） 缺档 缺档故障即变速器在工作时某一档位或几档出现无法工作的现象。这里说的缺档主要指前进档位中某些档位工作不良。对此类故障的诊断首先应检查变速器油，大概了解一下变速器当前的技术状况，在确认变速器油位及油质正常后，才能进行路试。 电控AT是控制单元将各传感器信号综合处理，运算后，在给换挡电磁阀发出动作信号，通过电磁阀的动作来对换挡动作液压阀进行控制，从而改变换挡油路。对此，故障诊断可分两步走，即电控部分和液压系统部分。对电控部分一般可通过自故障诊断系统进行初步诊断。利用自诊断系统获得故障码，然后再根据故障码所提供的信息，对系统相应部位及线路进行具体检测诊断。不过自诊断系统无法检测到换挡电磁阀阀杆的卡滞现象，故电磁阀的动作正常与否及密封情况的好坏，应放在液压系统故障诊断时一起进行检查。 汽车在行驶时发动机转速与车速升到某一数值后就出现发动机转速突然上升，而车速反而下降的情况；或发动机转速与车速增加到一定程度后，出现发动机转速与车速不相匹配，汽车出现大冲击后才换入高档高速行驶，这时发动机转速降低车速增大，发动机转速和车速变化较大。出现这两种故障均为缺档故障，前者位换档动作后汽车缺档失去驱动而车速下降，后者为汽车不能进入应进之档而直接超越式换档。我们将这两种故障现象分别定义为打滑型缺档故障；错误换档型缺档故障。 1、打滑型缺档故障 先检查自动变速器油确定变速器的技术状态，如果油质变坏又有较多的杂质，则说明内部机械磨损严重，应解体检查，修复或更换新件。 排除明显的机械故障后，则就应考虑液压系统的故障了，利用油压测试法检测油路油压。检查故障出现时油压是否降低，如果降低则为相应的液压油路泄漏，可用压缩空气检查相应的离合器和制动器的液压活塞及油路是否存在漏油，如果没有漏油地方，则应进一步的检查阀体是否正常。如果油压正常，且相应的离合器或制动器动作正常，则需要检查变速器的其它相应机械部分是否油故障。如果故障出现时，倒执行元件的油压信号也丢失，则可能为滑阀卡滞或液压系统严重泄漏。 2、错误换档型缺档故障 对错误换档型缺档故障，因其没有驱动打滑现象，而与换档时间及规律不正确故障极为相似，所以我们称之为错误换档型缺档故障。这种换档在判断时应特别注意与换档太晚故障区分开来，一般换档太晚故障的换档顺序及换档规律是正常的，而缺档故障则没有正确换档顺序及换档规律。 对电控自动变速箱，应首先检查电控系统的控制信号及电磁阀，这是因为再电控自动变速箱中，通过电磁阀通断两种状态的排列组合来控制油道，或相应电磁阀控制相应换档档位，使换档液压阀动作，实现不同档位工作。如果电磁阀动作不良或无动作都会导致上述缺档故障发生。 对电控系统的检查可利用自诊断系统及检测仪进行，也可断开换档电磁阀线束，进行手动换档试验或电磁阀开关操作试验。看变速器是否正确的进行工作及档位情况是否有变化。如果正常说明电控部分有故障，如换档控制滑阀及换档电控阀均工作不正常。如果电控部分无故障，则检查电磁阀阀杆的活动情况，控制油道是否堵塞及泄漏，换档动作液压阀是否卡滞。 检修实例： 1）本田雅阁2.2轿车自动变速无3档 一辆94‘本田雅阁2.2轿车装备MPOA自动变速器，车主反应，车速达60—70km/h以后就出现发动机空转，加速事物反应现象，只有将汽车保持在此车速以下车速行驶。根据故障现象我们出判断可能是3档时变速器存在故障。路试时没有发现变速器有异响等情况。为了准确判断故障部位，在路试时我们利用变速器换档控制原理进行手换档试验，由于该车前进档位排列位D4,D3,2,1,所以先将超速档选择开关打开，使汽车在D3行驶，档车速提高到最接近打滑速度时，放松加速踏板，使之处于小负荷开度，突然将选档手柄推到，加速汽车就油驱动了，这时已进入4档工作，说明了3档离合器油路有故障。解体变速器检查，发现当离合器片已经烧蚀，经进一步分析检查，发现离合器活塞的密封圈损坏所知，更换了部件后故障排除。 2) 日产无限Q45轿车自动变速箱缺档 一辆日产无限Q45轿车装备了RE4R03A自动变速器，车主反映；D档位行驶换档时出现类似手动变速器换档时离合器放快了似的抖动感，并且汽车一直保持1档行驶到40km/h左右，且再换档后汽车会出现较大的冲击振动。 我们通过道路实验发现汽车在换档过程中似乎是直接从1档换入3档，检查选档机构和油面高度均正常，油质也无很大的问题。由于该车的变速器为电控液动变速器，所以用自诊断系统读取故障码，但无故障码显示。 利用油压测试法测式前进档测试点出的油压，发现在换档过程中，出现故障症状时，油压值较低，且随车速抖动变化而变化。换档动作完成后油压又回升平稳，再通过举升机上进行换档试验，发现的确没有1—2，2—3档的升档过程，这说明2档油路油问题。2档时液压油路控制的换档执行元件油：由于其它档位工作正常，说明后两个离合器的液压系统的故障可能较小。 拆开油压测试阀测式前进档测试点出的油压，发现再换档过程中，出现故障症状时，油压值较低，且随车速抖动变化而变化。换档动作完成后又回升平稳，在通过举升机上进行换档试验，发现的确没有1—2，2—3档的升档过程，这说明2档油路有问题。2档时液压油路控制的换档执行元件有：前带式制动器，前进档制动器，超速档直接离合器。由于其它挡位工作正常，说明后两个离合器的液压系统的故障可能性较小。 拆开油低壳缸下阀体，用压缩空气作用于通往带式制动伺副液压腔的油道，发现有相应动作，且也无漏气声音。检查控制前带式制动器的液压减震蓄压器时，发现有个密封圈损坏了。因蓄压器的密封圈损坏，使通往制动器的油压通过减震器泄漏了，于是制动不能工作。因此出现上述故障。 （三） 驱动无力 驱动无力故障即自动变速器作用到汽车驱动车轮上的扭矩不够而使汽车动力下降的故障，故障现象为：a)起步时发动机转速升高很快而车速缓慢；b)行驶中踩油门加速时，汽车车速不能与发动机转速同步提高。 对于此类故障，首先应分清是发动机故障还是自动变速器故障，在排除发动机故障后，在有针对性的对自动变速器进行逐一检测、排查，引起此故障的原因主要是由于主油路油压低从而引起执行机构打滑进而引起离合器、制动器的磨损烧蚀等机械故障，至于引起主油路油压太低的原因多式多样，前面已详细介绍，在此不再累述，在电控自动变速器上，因传动比不正确，即起步式不是在1档起步，而引起起步无力，而正常行驶后却正常的现象经常发生，对此类故障多由电控部分引起的，可借助故障自诊断系统进行初步检测。如果无故障码，则需拆检自动变速箱，检查电磁阀是否卡滞。 检修实例： 1）皇冠3.0轿车热车驱动无力 一辆装备A340E自动变速器皇冠3.0轿车，冷车行驶正常，而热车则起步困难，需将加速踏板她下很多汽车才能慢慢的起步，起步时好像一点力气也没有，但起步后又能正常行驶。 经过路试，行驶中换档情况都很正常。由于行驶中发动机动力性良好，汽车的滑行性能也比较好，故可排除发动机与行驶系方面的原因。对自动变速器油进行检查，油面正常，油质也没有明显的变质现象。通过AT失速试验，发现R位与D位的失速转速均高于标准值，说明故障确在自动变速器上，根据冷车较好而热车严重的故障症状分析，液压系统存故障较大。对主油路进行测试，怠速时各档油压为250kpa，比标准值780低130kpa，但加速汽车使发动机转速上升至2000r/min以上时，油压又能达到400pa左右，说明油路有泄漏。 拆下液压控制阀体检查，主油压调节阀及一些液压控制阀没有发现故障，油泵也良好。各离合器摩擦篇也没有严重损坏现象，只有前进离合器又轻度烧损现象，由此可推断为前进离合器油路上有问题，经查离合器活塞无泄漏，而前进离合器的蓄压器由于密封圈损坏而泄漏。因前进离合器在各档位（超速档之外）都起作用，由此可说明为什么在各档使油路偏低。在正常行驶时，由于油泵的供油量远大于实际需要量，固有轻微的漏油。由于油泵的高速运转可以弥补这一损失。顾客正常行驶，前进离合器轻度损伤主要是在热车起步时造成的。 2）日产千里马轿车加速无力 一辆日产千里马轿车装备VG30E发动机和RE4F02A自动变速器，该车前进挡起步反应相当慢，发动机加速行驶时车速提升相当困难，即发动机转速迅速升高，且驱动无力。D位与2位故障现象一样，但将选档手柄置于1位时动力切明显变弱了，形式驱动正常，到档的动力也正常，由这些现象可以确定故障在自动变速器上。 失速试验正常。故可排除打滑故障，由此可判断为传动比所至。道路试验可知，0—100km/h一共发生了3次自动换档情况，在车速为50km/h以上时驱动又很正常，在实验中发现，第一自动换档情况，在车速为50km/h以上时又很正常。在实验中发现：第一自动换当时发动机转速为1800r/min左右，车速为30km/h左右，在自动换档后汽车仍然驱动无力。第二自动换当时发动机转速为3000r/min左右，车速为50km/h左右，在自动换当时发动机转速立即下降到2500r/min左右，汽车有明显的向前冲的现象，动力很强。第三次为2700r/min左右，车速为80km/min左右，在自动换档后发动机转速立即下降2500r/min左右，汽车车速也有明显增高的现象，在继续加速，汽车也能正常行驶。在车速为90km/h左右时，按下手柄处的超速按钮，仪表板上的“O/D OFF”指示灯点亮，此时发动机的转速马上上升，车速下降，说明发生了自动降档现象。并且是由4—〉3。 该车为4速电控自动变速器，3次换档正常，据此分析自动变速器本身没问题，故障发生在挡位控制部分。 通过故障自诊断“O/D OFF”指示灯读取故障码，油质也正常。无明显变质现象，更换控制电脑后汽车故障依旧。 再进行手动换档试验：将选档手柄放入1位起步加速，车速达到30km/h以后，再将手柄推入2位继续加速，汽车转速与车速并没有发生多大的变化，再将换档手柄推入D位，汽车立即发生换档现象。根据这种现象初步判断为自动变速器工作不良，根据失速实验室发动机的失速转速并不高的现象，可以暂时认为自动变速器机械部分工作良好，而故障出现在自动变速器的控制部分。 先对电控电磁阀进行检查，发现供电情况正常如下图： A B 1 ON ON 2 OFF ON 3 OFF OFF 4 ON OFF 由此看故障出在液压控制系统上了。从车上拆下阀体检查，各控制阀正常。 再检查换档电磁阀通断点反应，其中一个电磁阀卡滞，一直处于打开的位置，说明故障处在此处。更换电磁阀，故障排除。 故障原因分析： 因B阀卡滞使其一直处于OFF位置，虽然ECT向其供电，但由于卡滞不能闭合，所以此故障ECT不能检测到，故无故障码。当手柄置于D位开始行驶时，ECT给A,B理应同时关闭，但由于B阀卡滞，故B处于OFF位置，即实际上在起步时初在4档位置。故起步无力。当车速达到升档的车速后，A又断电后升入2档，但由于B阀故障，实际上降为3档，仍然无力，由此可解释故障原因。 （四）换档品质不佳故障诊断 换档品质不佳指自动变速器在传动比改变的过程中动作不良，主要表现为进档冲击，自动换档冲击，自动换当当速不良，换当时脱档等，在故障诊断时应首先通过档位试验或道路试验验证故障现象，再进一步检测。 1、进档冲击大 进档冲击大，实际上时指在手动操纵换档后，汽车产生很大的冲击振动现象。产生这种现象