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山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘 要
自動(dòng)變速器的技術(shù)性能會(huì)隨著行駛里程的增加逐漸下降，這會(huì)造成汽車在的行駛性、安全性和排放性能的降低。同時(shí)，隨著變速器使用時(shí)間的增加，變速器也會(huì)更加容易發(fā)生故障。為了減少維修成本，避免進(jìn)一步的增加損害，以及變速器零件的破壞，要對自動(dòng)變速器及時(shí)的檢修和維護(hù)。切忌帶故障運(yùn)行，產(chǎn)生難以修復(fù)的故障。要是因帶故障行駛，造成以更換總成為代價(jià)，更是得不償失。為了減少維修的盲目性，了解和掌握變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理，顯得尤為重要。本文以豐田的A341E自動(dòng)變速器為例，主要講述了它的結(jié)構(gòu)、工作原理以及一些故障診斷和維修手段。
關(guān)鍵字：自動(dòng)變速器，工作原理，維修
I
Abstract
With the increase of mileage,the technical performance of automatic transmission would decrease.?Which may result in lower car driving, safety and emissions performance.?Meanwhile, with the using time of the transmission increases, the transmission will be more prone to failure.?In order to reduce maintenance costs and avoid adding further damage, and damage to transmission parts, to timely repair and maintenance of the automatic transmission.?Avoid running with fault, resulting in difficult to repair the damage.If due to impaired driving has resulted in the replacement of the total cost of becoming, it is worth the candle.?In order to reduce maintenance blindness, understand and master the structure and working principle of the transmission is particularly important.?In this paper, Toyota A341E automatic transmission, for example, focuses on its structure, working principle and some troubleshooting and maintenance tools.
Key words: Automatic transmission，Working principle，Repair
I
目 錄
前言 4
1 自動(dòng)變速器概述 5
1.1 自動(dòng)變速器的發(fā)展 5
1.2 自動(dòng)變速器的種類 5
1.3 自動(dòng)變速器與手動(dòng)變速器的區(qū)別 6
2 豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理 8
2.1 豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成 8
2.2 液力變矩器的工作原理 9
2.3 行星齒輪變速器的組成 10
2.4 控制機(jī)構(gòu)的組成功用與工作原理 11
2.5 豐田A341E行星齒輪變速器檔位傳遞路線 12
3 豐田A341E自動(dòng)變速器的故障診斷及維修 19
3.1豐田A341E自動(dòng)變速器的性能實(shí)驗(yàn) 19
3.1.1失速試驗(yàn) 19
3.1.2 時(shí)滯試驗(yàn) 20
3.1.3 油壓試驗(yàn) 21
3.1.4 道路試驗(yàn) 21
3.2自診斷系統(tǒng) 22
3.3 故障診斷分析及維修 22
3.3.1汽車不能行駛故障及維修 22
3.3.2 打滑故障診斷及維修 24
3.3.3 換檔沖擊過大的故障診斷及維修 25
3.3.4 不能升檔的故障診斷及維修 26
3.3.5 無前進(jìn)檔的故障診斷及維修 28
3.3.6 無倒檔的故障診斷及維修 29
3.3.7 跳檔的故障診斷及維修 30
3.3.9 不能強(qiáng)制降檔的故障診斷及維修 32
3.3.10 液壓油易變質(zhì)時(shí)的故障診斷及維修 33
結(jié)論 36
參考文獻(xiàn) 37
III
前言
自動(dòng)變速器的運(yùn)用對于汽車的發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢，近幾年來裝用自動(dòng)變速器的轎車數(shù)量也很快增加。相比于傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器，自動(dòng)變速器雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類較多。但是裝有自動(dòng)變速器的汽車操作簡便、經(jīng)濟(jì)、安全。但是，由于機(jī)械技術(shù)和液壓技術(shù)、電子技術(shù)的結(jié)合，使得在維修方面更具挑戰(zhàn)性。
由于自動(dòng)變速器有很好的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自我適應(yīng)性，車輛在起步時(shí)更加平穩(wěn)、加速時(shí)更加均勻。在減震方面的良好表現(xiàn)降低了傳動(dòng)系的動(dòng)載荷和扭振，延長了傳動(dòng)系的使用壽命，使乘員在乘坐時(shí)也感覺更加舒適，行駛更加安全。在車輛行駛平均速度上也有所提高。雖然在很多方面自動(dòng)變速器相對于手動(dòng)變速器有非常優(yōu)秀的表現(xiàn)，但效率低下也是自動(dòng)變速器難以忽略的問題。所以，弄清楚自動(dòng)變速的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解自動(dòng)變速器各個(gè)部件的作用和工作原理成為發(fā)展自動(dòng)變速汽車道路上的當(dāng)務(wù)之急。同時(shí)對其故障診斷和維修方面，也要同步跟進(jìn)，以確保自動(dòng)變速汽車的正常使用和發(fā)展。
自動(dòng)變速器在遇到故障發(fā)生時(shí)，在維修時(shí)比較麻煩和耗費(fèi)時(shí)間精力，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)組成相比于傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器而言更加緊密，也更加的復(fù)雜。一般很少有故障發(fā)生，這得益于它的性能更加優(yōu)越，結(jié)構(gòu)更加合理，設(shè)計(jì)更加完善。為了在維修時(shí)能夠順利的進(jìn)行，熟悉其個(gè)部分結(jié)構(gòu)和工作原理就非常的重要了。只有反復(fù)練習(xí)，熟練維修流程才能夠更好的完成維修工作，才能在變速器發(fā)生故障時(shí)從容應(yīng)對。本文將以豐田A341E自動(dòng)變速器為對象，研究分析其結(jié)構(gòu)和工作原理，并在故障診斷與維修方面做一定論述。A341E自動(dòng)變速器簡單的工作原理是動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，經(jīng)過變矩器傳遞給自動(dòng)變速器，通過自動(dòng)變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)，通過駕駛員對操縱手柄的操作實(shí)現(xiàn)不同的齒輪嚙合，達(dá)到變速的目。
故障診斷是用各種故障診斷方法，有時(shí)借用相應(yīng)的儀器對自動(dòng)變速器進(jìn)行測試和分析，按照一定的方法和步驟對自動(dòng)變速器的機(jī)械系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)進(jìn)行診斷，確定故障發(fā)生的具體部位和零部件。
1 自動(dòng)變速器概述
1.1 自動(dòng)變速器的發(fā)展
汽車自動(dòng)變速器的成長過程比較緩慢。液力變矩器的成長階段是從1939年到1950年。在這一成長階段中，通過行星齒輪機(jī)構(gòu)完成變速，液力變矩器的液力傳動(dòng)部分沒有使用液力耦合器?？v然這種結(jié)構(gòu)形式簡單，成本也不高，但是液力傳動(dòng)部分只是作為聯(lián)軸器使用，達(dá)不到變矩的功用。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化都是依賴行星齒輪機(jī)構(gòu)。20世紀(jì)50年代，F(xiàn)ord Motor Company順利的研發(fā)制造了使用液力變矩的3檔自動(dòng)變速器，至此液力自動(dòng)變矩器用于轎車邁進(jìn)了成熟期。
由于汽車的高速比、燃油經(jīng)濟(jì)性和噪音控制的要求逐漸嚴(yán)格，液力變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)的檔位數(shù)和速比范圍有增加的趨勢。1977年，日本豐田研發(fā)了具備4個(gè)檔位的自動(dòng)變速器、1977年后，又順利研發(fā)了具有了超速檔的自動(dòng)變速器。這款具有超速檔的變速器，不僅在變矩比和傳動(dòng)部分有所提高，同時(shí)換檔圓滑。因?yàn)樗捎昧巳毫ψ兙仄骱投鄼n行星齒輪機(jī)構(gòu)聯(lián)合的設(shè)計(jì)理念。在自動(dòng)變速器中使用范圍最大的行星齒輪變速器是辛普森式(Simpson)行星齒輪變速器，是美國福特公司的一名叫辛普森的工程師發(fā)明的。
1983年，NISSAN公司成功研發(fā)了4檔液力自動(dòng)變速器用的行星齒輪機(jī)構(gòu)，它顯著的優(yōu)點(diǎn)是組織緊密，從而為多檔化的液力自動(dòng)變速器打下了基礎(chǔ)。1989年，NISSAN汽車公司研制的具有5檔的液力自動(dòng)變速器成功裝車使用，這兩款變速器都是在原來的3檔和4檔液力變速器的條件上，加裝一組行星變速齒輪機(jī)構(gòu)而設(shè)計(jì)的。
最近這些年，隨著自動(dòng)變速器各部分結(jié)構(gòu)性能的改進(jìn)和完善，尤其是電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的融合，誕生了電控自動(dòng)變速器，它包括電控液力機(jī)械傳動(dòng)的自動(dòng)變速器和電控齒輪式機(jī)械傳動(dòng)的自動(dòng)變速器。提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性，同時(shí)使汽車變得更加綠色環(huán)保。實(shí)現(xiàn)了變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳組合，促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
1.2 自動(dòng)變速器的種類
依據(jù)傳動(dòng)比變化方式的不一樣，自動(dòng)變速器能夠分為兩個(gè)大類：有級式的自動(dòng)變速器和無級式的自動(dòng)變速器。
常用的有級式自動(dòng)變速器一般可以分為液力自動(dòng)變速器（AT）、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）和雙離合器式自動(dòng)變速器（DCT）三大類。豐田A341E自動(dòng)變速器其實(shí)就是一款電控式液力自動(dòng)變速器。現(xiàn)在轎車使用的液力自動(dòng)變速器一般是四速、五速或者六速，但是液力變速器的檔數(shù)可以是三速到八速。變速器的檔位越多，結(jié)構(gòu)也就會(huì)變得越復(fù)雜，對各項(xiàng)技術(shù)的要求也會(huì)越高。 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器同傳統(tǒng)的機(jī)械變速器一樣，傳動(dòng)效率都比較高，一般裝配使用在小排量的乘用車和重型商用車上。雙離合器式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，制造難度相對較大，但是具有機(jī)械變速器傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，具有很大的發(fā)展空間。而無級自動(dòng)變速器，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，工作速比范圍寬，容易與發(fā)動(dòng)機(jī)形成理想的匹配，具有相當(dāng)理想的優(yōu)勢，是未來變速器發(fā)展的趨勢。
1.3 自動(dòng)變速器與手動(dòng)變速器的區(qū)別
（1） 變速器操縱桿不同
手動(dòng)變速器的操縱桿如圖1.1所示。
圖1.1 手動(dòng)變速器操縱桿
Fig.1.1 manual transmission lever
裝有這兩種變速器的汽車的操縱桿作用不同，手動(dòng)變速汽車的操縱桿是用來改變檔位的，檔位的變化通過改變操縱桿的位置來實(shí)現(xiàn)的，檔位與操縱桿的位置是一一對應(yīng)的。裝有手動(dòng)變速器的汽車具有的檔位為：一檔、直接檔、倒檔、空檔等。而裝有自動(dòng)變速器的汽車的操縱桿是用來改變工作模式變化的。裝有自動(dòng)變速器的汽車具有的工作模式為：停車(P)、倒車(R)、空檔(N)、自動(dòng)檔(D)、限定范圍的自動(dòng)檔等工作模式。正常行駛的自動(dòng)變速汽車，操縱桿放在自動(dòng)檔(D)上，汽車能夠自動(dòng)完成高檔和低檔的轉(zhuǎn)變。自動(dòng)變速器的操縱桿如圖1.2所示。
圖1.2 自動(dòng)變速器操縱桿
Fig.1.2 automatic transmission lever
其次，從踏板數(shù)量上，裝有手動(dòng)變速器的汽車有三個(gè)踏板:油門踏板、制動(dòng)踏板和離合器踏板。而裝有自動(dòng)變速器的汽車只有兩個(gè)腳踏板:油門踏板和制動(dòng)踏板，無離合器踏板。
裝有手動(dòng)變數(shù)器的汽車，也叫手動(dòng)檔汽車。裝有自動(dòng)變速器的汽車，也叫自動(dòng)檔汽車。手動(dòng)檔汽車，要改變車速，需要通過撥動(dòng)變速操縱桿改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動(dòng)比，從而改變車輪轉(zhuǎn)速。而且只有在踩下離合時(shí)，才能撥動(dòng)變速桿。只有當(dāng)駕駛者技術(shù)熟練時(shí)，裝手動(dòng)變速器的汽車在加速、超車時(shí)才會(huì)比自動(dòng)檔汽車速度快，更省油。自動(dòng)檔汽車，能夠自動(dòng)的改變速度，駕駛員只要通過踩壓加速踏板即可。自動(dòng)變速器會(huì)根據(jù)踏板的變化和車速自動(dòng)的進(jìn)行變速。
（2） 自動(dòng)變速器與手動(dòng)變速器相比，自動(dòng)變速器具有下列優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
①能夠主動(dòng)改變轉(zhuǎn)速，扭矩變化不間斷，換檔時(shí)動(dòng)力持續(xù)；
②通過性能好，起步簡單，換檔簡單平順圓滑，舒適性好 ；
③承受的沖擊和動(dòng)載荷小，機(jī)件壽命長。
缺點(diǎn)：
①結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造標(biāo)準(zhǔn)高，難度大，成本高；
②傳動(dòng)效率相對較低，價(jià)格高，耗油量大；
③對維修人員的技術(shù)水平要求更高。
2 豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理
A341E自動(dòng)變速器是LEXUSLS400(凌志)汽車上裝備使用的新研發(fā)一款四速自動(dòng)變速器，它具有一套智能控制系統(tǒng)。變速器的換檔正時(shí)控制和鎖止正時(shí)控制以及行星齒輪系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油壓力和換檔正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩都是智能系統(tǒng)通過使用電子技術(shù)來完成的。因此，它能夠使駕駛員獲得最佳的換檔體驗(yàn)。
2.1 豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成
A341E:A表示自動(dòng)變速器；第一位阿拉伯?dāng)?shù)字為1是指前輪驅(qū)動(dòng)；第二位阿拉伯?dāng)?shù)字4表示具有4個(gè)前進(jìn)檔；第三位阿拉伯?dāng)?shù)字1為產(chǎn)品序列：1表示第二代產(chǎn)品；末端字母E表示電子控制。
A341E自動(dòng)變速器裝配于豐田轎車上，在原來的3速辛普森式雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)單級單排行星齒輪機(jī)構(gòu)（成為超速行星排），組成具有3排行星齒輪的4速辛普森式自動(dòng)變速器。
豐田A341E自動(dòng)變速器共有10個(gè)換檔執(zhí)行元件，包括3個(gè)離合器，4個(gè)制動(dòng)器和3個(gè)單向離合器。
目前，汽車上使用的自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)上雖然各有不同，但是基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。同其它變速器一樣，豐田的A341E自動(dòng)變速器由液力變矩器、行星齒輪變速系統(tǒng)、換檔執(zhí)行器、液壓操縱系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等五大部分構(gòu)成[1]。如圖2.1所示。
圖2.1 電控液力自動(dòng)變速器的組成
Fig.2.1 Composition electronically controlled hydraulic automatic transmission
（1） 液力變矩器：在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間，和飛輪固定在一起，以液壓油為工作介質(zhì)，傳遞轉(zhuǎn)矩，改變扭矩。
（2）行星齒輪變速機(jī)構(gòu)：行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成，用來改變液力變矩器輸入的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。
（3）換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)操縱手柄的位置，選擇相應(yīng)工作模式，結(jié)合速度的變化，通過不同齒輪的嚙合來改變動(dòng)力傳遞路線和改變速度。由多片式離合器、制動(dòng)器和單向離合器等部分組成。
（4）液壓控制系統(tǒng)：這一部分主要由油泵（油泵是自動(dòng)變速器最重要的總成之一，通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)）、調(diào)壓閥、油箱、過濾器、散熱器及管道等組成。主要為自動(dòng)變速器提供液壓油，對部件進(jìn)行潤滑、冷卻。對換檔執(zhí)行元件進(jìn)行操縱，對液壓油進(jìn)行冷卻等。
（5）電子控制系統(tǒng)：包括傳感器，執(zhí)行器，控制器TCU，用于采集自動(dòng)變速器個(gè)傳感器和其他控制器的信號，通過TCU自身的控制邏輯的判斷輸出控制信號，驅(qū)動(dòng)換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器（如電磁閥）的動(dòng)作，切換液壓通道。進(jìn)而使換檔執(zhí)行元件分離或結(jié)合，實(shí)現(xiàn)不同檔位的切換。
豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)剖面圖，如圖2.2所示。
圖2.2 豐田A341E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)剖面圖
Fig.2.2 Toyota A341E automatic transmission is a sectional view of the structure
1-液力變矩器；2-鎖止離合器；3-鎖止電磁閥；4-油壓電磁閥；5-換檔電磁閥B；6-換檔電磁閥A；
C0-直接離合器；C1-前進(jìn)檔離合器；C2-倒檔及高檔離合器；B0-超速制動(dòng)器；B1-二檔制動(dòng)器；
B2-低檔及倒檔制動(dòng)器；B3-L2檔制動(dòng)器；F0-直接單向離合器；F1-一檔單向離合器；F2–二檔檔單向離合器
2.2 液力變矩器的工作原理
在當(dāng)今汽車市場上，泵輪、渦輪、導(dǎo)輪以及殼體組成的液力變矩器普遍的裝配在轎車上使用，這中變矩器是一種單級雙相三元件閉鎖式綜合液力變矩器[1]，如圖2.3所示。
泵輪和渦輪的形狀都是盆形。分為主動(dòng)和從動(dòng)兩部分，分別是與外殼連在一起的泵輪和通過花鍵與輸出軸連接的渦輪。泵輪和殼體與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連，動(dòng)力由此進(jìn)入變矩器。渦輪與變速箱輸入軸連接，起動(dòng)力輸出作用。位于泵輪和渦輪之間的是導(dǎo)輪，導(dǎo)輪懸浮于液壓油中，通過單向離合器及導(dǎo)輪軸套和變速器外殼固定在一起。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪葉片間的油液會(huì)由于泵輪的旋轉(zhuǎn)在離心力的作用下沿葉片從內(nèi)緣向外緣甩出進(jìn)入渦輪，渦輪由于油液的沖擊作用而旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)渦輪與泵輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力通過渦輪向后輸出。
導(dǎo)輪總成中具有單向離合器：
①當(dāng)單向離合器起作用的時(shí)候，液力變矩器相當(dāng)于變矩器起作用，達(dá)到增加扭矩效果；
②當(dāng)單向離合器不工作時(shí)，這種情況下的導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)，液力變矩器不在起到變矩器的作用，而是作為偶合器使用。
圖2.3 液力變矩器的組成
Fig.2.3 Composition of the torque converter
同機(jī)械變速器相比，液力變矩器轉(zhuǎn)矩的傳遞是通過油液來完成的，傳動(dòng)效率不高。為了克服這一問題，液力變矩器中的鎖止離合器的作用就顯得尤為重要。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鎖止離合器將將泵輪與渦輪鎖在一起，這時(shí)沒有動(dòng)力損失，變矩器只是起到動(dòng)力傳動(dòng)的作用，動(dòng)力通過液力變矩器殼體、鎖止活塞、扭轉(zhuǎn)減振器、渦輪輪轂又傳給后面的機(jī)械變速器，傳動(dòng)效率為100％。
2.3 行星齒輪變速器的組成
行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器和單向離合器是行星齒輪變速器的重要組成部分，其中，行星齒輪變速機(jī)構(gòu)有幾個(gè)行星排組成，檔位的數(shù)量和行星排的數(shù)量有關(guān)。
如圖2.4所示，豐田A341E自動(dòng)變速器是由具有四檔的辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行元件兩大部分組成。四檔辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)具有三個(gè)行星排組成，位于前面一行星排為超速行星排，中間一行星排為前行星排，后面一行星排為后行星排。這樣特殊的命名方式是原于它的前身，三檔辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)[5]。
其中，它的超速行星排的行星架和輸入軸連接在一起，超速行星排的齒圈和中間軸是連接在一起的。前排行星架與后排齒圈兩者都與輸出軸相連，組成所謂的前架后圈結(jié)構(gòu)，而且前后太陽輪共用。這是豐田A341E自動(dòng)變速器的一個(gè)顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
圖2.4 行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件組成
Fig.2.3 composed of the planetary gear mechanism
2.4 控制機(jī)構(gòu)的組成功用與工作原理
（1） 自動(dòng)變速器控制機(jī)構(gòu)由傳感器，開關(guān)，ECU，執(zhí)行器組成，如圖2-5所示。
圖2.5 自動(dòng)變速器的控制機(jī)構(gòu)組成
Fig. 2.5 automatic transmission control agencies
（2）作用：ECU通過各種傳感器實(shí)時(shí)收集到車輛運(yùn)行參數(shù)信號，對信號進(jìn)行計(jì)算分析并斷送后，再將控制指令通過線路傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。ECU通過控制信號，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)變速器的各項(xiàng)活動(dòng)。
（3）工作原理：電腦通過傳感器獲得車速信號和節(jié)氣門開度信號并將獲得的信號轉(zhuǎn)變成電信號，并以此作為基本信號進(jìn)行換檔控制。電腦通過對獲得的信號進(jìn)行分析、計(jì)算和判斷，然后向電磁閥發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)電磁閥工作，實(shí)現(xiàn)換檔控制、油壓控制、對鎖止離合器的控制、平順性控制以及冷卻強(qiáng)度控制等。
2.5 豐田A341E行星齒輪變速器檔位傳遞路線
豐田A341E自動(dòng)變速器的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，如圖2.6所示。
圖2.6 A341E自動(dòng)變速器的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡圖
Fig.2.6 A341E mechanical structure diagram of the automatic transmission
1－超速行星排行星架；2－超速行星排行星輪；3－超速行星排齒圈；4－前行星排行星架；
5－前行星排行星輪；6－后行星排行星架；7－后行星排行星輪；8－輸出軸；9－后行星排齒圈；
10－前后行星排太陽輪；11－前行星排齒圈；12－中間軸；13－超速行星排太陽輪；14－輸入軸；
C0－超速檔離合器；C1－直接檔、倒檔離合器；C2－前進(jìn)檔離合器；B0－超速檔制動(dòng)器；
B1－二檔滑行制動(dòng)器；B2－二檔制動(dòng)器；B3－倒檔制動(dòng)器；F0－超速檔單向離合器；
F1－低速檔單向離合器；F2－二檔單向離合器
豐田A341E行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)共有10個(gè)原件，它們分別是三個(gè)離合器C0,C1、C2，四個(gè)制動(dòng)器B0、B1、B2、B3和三個(gè)單向離合器F0、F1、F2。
豐田A341E自動(dòng)變速器的10個(gè)換檔執(zhí)行原件的功能見表2.1所示。變速器在不同檔位工作時(shí)，換檔執(zhí)行元件的工作情況不同，具體情況見表2.2所示。
表2.1 豐田A341E自動(dòng)變速器換檔執(zhí)行原件功能表
Tab. 2.1 Toyota A341E automatic transmission shift functions perform the original table
換檔執(zhí)行元件
功能
離合器
超速檔離合器C0
用于連接超速行星排的太陽輪和行星架
前進(jìn)檔離合器C1
用于連接中間軸與前行星排齒圈，所有前進(jìn)檔均參與工作
倒檔、直接檔離合器C2
用于連接中間軸與前后行星排共用太陽輪
制動(dòng)器
超速檔制動(dòng)器B0
用于固定超速行星排太陽輪
2檔滑行制動(dòng)器B1
用于固定前后行星排共用太陽輪
2檔制動(dòng)器B2
當(dāng)F1也起作用時(shí)，防止共用太陽輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
倒檔制動(dòng)器B3
用于固定后行星架
單向離合器
超速檔單向離合器F0
用于使超速太陽輪和超速行星架同步
二檔單向離合器F1
當(dāng)B2工作時(shí)，防止前后行星排太陽輪，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
低速檔單向離合器F2
用于阻止后行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)
表2.2 豐田A341E換檔執(zhí)行元件在不同檔位的工作情況
Table 2.2 Toyota A341E shift actuator work in different stalls
檔位
B0
C0
F0
C1
C2
B1
B2
F1
B3
F2
P
駐車檔
●
●
R
倒檔
●
●
●
●
N
空檔
●
●
D
1檔
●
●
●
●
2檔
●
●
●
●
●
3檔
●
●
●
●
○
4檔
●
●
●
○
S（2）
1檔
●
●
●
●
2檔
●
●
●
●
●
3檔
●
●
●
●
○
L
1檔
●
●
●
●
2檔
●
●
●
●
C1-為倒檔及高檔離合器；C2-為前進(jìn)檔離合器；C0-為超速排離合器；B0-為超速排制動(dòng)器；B1-為2檔強(qiáng)制制動(dòng)器；B2-為2檔制動(dòng)器；B3-為低檔及倒檔制動(dòng)器；F0-為超速排單向離合器；F1-為低檔單向離合器；F2-為2檔單向離合器
注：○表示相應(yīng)原件結(jié)合且進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
●表示相應(yīng)原件結(jié)合，但是沒有進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
豐田A341E自動(dòng)變速器在各檔位工作時(shí)的動(dòng)力傳遞情況，如下：
駐車檔：此時(shí)沒有動(dòng)力的傳遞，工作的元件是超速檔離合器C0和超速檔單向離合器F0，超速行星排做空轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，變數(shù)器相當(dāng)于空檔，駐車鎖止機(jī)構(gòu)把輸出軸鎖止。
空檔狀態(tài)：這時(shí)和駐車時(shí)一樣，只有C0、F0起作用，動(dòng)力不向后傳遞。
倒檔：C0工作，將超速行星排的太陽輪和行星架連接在一起；F0工作，使超速太陽輪和超速行星架的運(yùn)動(dòng)同步；C2工作，將中間軸與前后行星排共用太陽輪連接在一起；B3工作，將后行星排行星架固定。這時(shí)，超速行星排整體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過離合器C2傳遞給共用太陽輪并使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使后行星排行星輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。后行星排行星輪將動(dòng)力傳遞給齒圈，齒圈與輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸出。完成倒檔。倒檔的動(dòng)力傳遞路線如下圖2.7。
圖2.7 倒檔的動(dòng)力傳遞路線
Fig.2.7 reverse power relay route
一檔（D1、21）：C0工作，將超速行星排的太陽輪和行星架連接；F0工作，使超速太陽輪和超速行星架同步；C1工作，將輸入軸與前行星排齒圈連接在一起；F2工作，用于阻止后行星架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由于C0，F(xiàn)0的作用，超速行星排整體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)超速行星排直接檔轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過來的動(dòng)力經(jīng)離合器C1傳遞給前內(nèi)齒圈并順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前內(nèi)齒圈帶動(dòng)前行星齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前行星輪帶動(dòng)共用太陽輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，共用太陽輪則帶動(dòng)后行星齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并導(dǎo)致后行星架有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢。由于F2鎖止后行星架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的后行星齒輪驅(qū)動(dòng)后此圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸出動(dòng)力。其根本實(shí)質(zhì)是辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)的前齒圈作為輸入，前行星架與后齒圈組件，作為輸出實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)。一檔的動(dòng)力傳遞路線，如圖2.8所示。
圖2.8 一檔的動(dòng)力傳遞路線
Fig.2.8 a power transmission line profile
二檔（D2、22）：C0和F0工作使超速行星排整體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)離合器C1傳遞給前內(nèi)齒圈驅(qū)動(dòng)并使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，前內(nèi)齒圈驅(qū)動(dòng)前行星齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于B1和F1工作，固定共用太陽輪，前行星輪驅(qū)動(dòng)前行星架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。2檔動(dòng)力傳遞的實(shí)質(zhì)是辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)前齒圈輸入，前行星架與后齒圈組件作為輸出。二檔的動(dòng)力傳遞路線，如圖2.9所示。
圖2.9 二檔的動(dòng)力傳遞路線
Fig.2.9 Power transmission line of the second gear
三檔(D3、23)：C0工作，將超速行星排的太陽輪和行星架連接在一起；F0工作，用于使超速太陽輪和超速行星架同步。此時(shí)，前面的超速行星排整體按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。C1工作，連接中間軸與前行星排齒圈；C2工作，將中間軸與前后行星排共用太陽輪連接在一起。前行星排被固定鎖止，使前齒圈和共用太陽輪順時(shí)針按相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)液力變矩器、超速行星排、前齒圈、傳遞給共用太陽輪，再通過輸出軸輸出。三檔是直接檔，傳動(dòng)比為1。三檔的動(dòng)力傳遞路線，如圖2.10所示。
圖2.10 三檔的動(dòng)力傳遞路線
Fig.2.10 Third gear power transmission line
四檔（D4）：超速制動(dòng)器B0工作，固定超速太陽輪，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)液力變矩器從超速行星架輸入，超速行星排齒圈輸出，超速行星排傳動(dòng)比小于1。前行星排和后行星排的動(dòng)力傳遞與3檔相同。C1工作，連接中間軸與前行星排齒圈；C2工作，將中間軸與前后行星排共用太陽輪連接在一起。前行星排被固定鎖止，使前齒圈和共用太陽輪順時(shí)針按相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)為直接檔傳動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)液力變矩器、超速行星架，超速行星排齒圈、前齒圈、前排行星輪、共用太陽輪，再通過輸出軸輸出。整個(gè)變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比小于1，為超速檔。四檔（D4）的動(dòng)力傳遞路線，如圖2.11所示。
圖2.11 四檔（D4）的動(dòng)力傳遞路線
Fig. 2.11 fourth gear (D4) of the power transmission line
L1檔：L1檔動(dòng)力傳動(dòng)路線與D1、21檔相同。不同處使用制動(dòng)器B3代替單向離合器F2，使汽車產(chǎn)生了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果。這是因?yàn)閱蜗螂x合器F2工作時(shí)后行星架能夠順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，松開加速踏板，車輛制動(dòng)時(shí)，在后行星排3個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)都沒有受到限制，可自由旋轉(zhuǎn)，因此汽車制動(dòng)力無法通過輸出組件后齒圈向前傳遞，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。而當(dāng)制動(dòng)器B3工作時(shí)，后行星架被固定，制動(dòng)力可以通過后齒圈向前傳遞給共用太陽輪和前齒圈，再經(jīng)離合器C1、超速行星排、液力變矩器傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果。
L2檔：L2檔與D2、22檔傳動(dòng)比相同，區(qū)別在于制動(dòng)器B1代替了制動(dòng)器B2和單向離合器F1，使汽車發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果。這是因?yàn)槠囍苿?dòng)時(shí)制動(dòng)力經(jīng)輸出組件傳遞給共用太陽輪，制動(dòng)器B2和單向離合器F1作用時(shí)不能阻止共用太陽輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致前行星排各個(gè)組件可以自由順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛制動(dòng)力無法向前傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)沒有制動(dòng)。而制動(dòng)器B1工作時(shí)，共用太陽輪被固定，輸出組件上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將制動(dòng)力傳遞給前齒圈，再經(jīng)離合器C1、超速行星排，最終傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生制動(dòng)效果。
駕駛員將置于駐車檔位P時(shí)，通常情況下，大多數(shù)自動(dòng)變速器都是通過駐車鎖止機(jī)構(gòu)達(dá)到駐車的目的，此時(shí)駐車鎖止機(jī)構(gòu)將變速器輸出軸鎖止。如圖2-12所示，由輸出軸外齒圈、鎖止棘爪、鎖止凸輪三大組成部分以及其它零件構(gòu)成駐車鎖止機(jī)構(gòu)。鎖止棘爪和樞軸連接，且樞軸位于變速器殼體上并固定在一起。在操縱桿處于駐車檔位P時(shí)，與選檔桿相連的手動(dòng)閥經(jīng)過鎖止凸輪將鎖止棘爪向輸出軸外齒圈移動(dòng)，并嵌入齒中，這時(shí)自動(dòng)變速器殼體與輸出軸連接在一起，輸出軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2.12(b)所示。
在駕駛員將操縱桿置于駐車檔位P以外的其它位置時(shí)，鎖止凸輪會(huì)回到原來的位置，回位彈簧的彈力會(huì)使鎖止棘爪離開輸出軸外齒圈，輸出軸不在鎖止。如圖2.12(a)所示。
1-輸出軸的外齒圈；2-輸出軸；3-鎖止棘爪；4-鎖止凸輪
圖2.12 駐車鎖止機(jī)構(gòu)
Fig.2.12 the parking lock mechanism
3 豐田A341E自動(dòng)變速器的故障診斷及維修
3.1豐田A341E自動(dòng)變速器的性能實(shí)驗(yàn)
性能試驗(yàn)是為了找到對應(yīng)的維修方法對變速器進(jìn)行維修，找到發(fā)生故障的部位和發(fā)生故障的原因。對變速器進(jìn)行檢查維修要通過失速試驗(yàn)、時(shí)滯試驗(yàn)、油壓試驗(yàn)和道路試驗(yàn)等找到機(jī)械部分發(fā)生的故障。因?yàn)樵谑褂米栽\斷系統(tǒng)對自動(dòng)變速器進(jìn)行故障診斷時(shí)，自診斷系統(tǒng)對機(jī)械故障不能對機(jī)械部分進(jìn)行診斷。
3.1.1失速試驗(yàn)
失速試驗(yàn)的目的是全面檢查發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速器的性能而進(jìn)行的試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器都是處在全負(fù)荷的狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)要履行以下原則：每次試驗(yàn)時(shí)間一定不能多于5 s，要是要做重復(fù)試驗(yàn)的話，必須要有3 min的實(shí)驗(yàn)間隔，這樣做的目的是為了避免變速器油的壓力過高。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，若是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過失速轉(zhuǎn)速太多時(shí)，必須立刻終止試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過失速轉(zhuǎn)速表明變速器的離合器發(fā)生打滑，如果不終止試驗(yàn)的話會(huì)造成變速器零件的損壞。
D檔失速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2200±150r/min；
R檔失速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2200±150r/min。
（1）失速試驗(yàn)方法
①試驗(yàn)場所要寬闊平坦。
②用腳將制動(dòng)踏板踩到極限位置，同時(shí)，拉起駐車制動(dòng)器，這樣就可以將車輪抱死。
③變調(diào)節(jié)變速器桿，使其位于D或者R檔。
④將發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并時(shí)刻觀察變速器的油溫，使其控制在50度至80度之間。。
⑤為了防止汽車的來回竄動(dòng)，可以使用三角木將所有車輪固定住，即用其堵住車輪的前后部分。
⑥為了得到失速轉(zhuǎn)速，可在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，迅速的踩下油門踏板，這時(shí)節(jié)氣門處于全開狀態(tài)，待其轉(zhuǎn)速逐步趨于平穩(wěn)時(shí)，立即讀出轉(zhuǎn)速數(shù)值，此轉(zhuǎn)速就是要測得的失速轉(zhuǎn)速，之后，按照同樣的方法，在D、R檔分別測出其相應(yīng)的失速轉(zhuǎn)速數(shù)值。
（2）對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析
試驗(yàn)后得到的一些相關(guān)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較，如果小于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)生這種情況發(fā)的原因可能為如下幾個(gè)方面：發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率不足；變矩器中的導(dǎo)輪部件里的單向自由輪發(fā)生打滑；變矩器發(fā)生故障也會(huì)造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，尤其是在試驗(yàn)數(shù)據(jù)比標(biāo)準(zhǔn)失速低600 r/min以上時(shí)。
試驗(yàn)后的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較，如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)大于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)生這種情況的原因可能為如下幾個(gè)方面：變速器里面的油液的壓力低于要求的控制油壓；變速器漏油、零件磨損導(dǎo)致離合器發(fā)生打滑；變矩器發(fā)生損壞時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)一定會(huì)大于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，此時(shí)試驗(yàn)所得的失速轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值高500 r/min以上。如下表3.1所示，是失速試驗(yàn)的故障診斷表。
表3.1 失速試驗(yàn)故障診斷表
Tab.3.1 Troubleshooting tables stall test
控制手柄位置
失速轉(zhuǎn)速
故 障 原 因
D位和R位
過高
主油路壓力過低
前進(jìn)檔和倒檔的換檔執(zhí)行元件打滑
液壓油濾清器堵塞
過低
發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足
變矩器導(dǎo)輪的單向離合器打滑
僅D位
過高
前進(jìn)檔油路油壓過低
前進(jìn)檔換檔執(zhí)行元件打滑
超速檔單向離合器工作不正常
僅R位
過高
倒檔油路油壓過低
倒檔換檔執(zhí)行元件打滑
超速檔和直接檔離合器打滑
3.1.2 時(shí)滯試驗(yàn)
時(shí)滯時(shí)間是在汽車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，手柄換入檔時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)的時(shí)間間隔。我們常常運(yùn)用升降檔位產(chǎn)生的時(shí)間差來分析發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，這種方法叫做時(shí)滯試驗(yàn)。時(shí)滯試驗(yàn)可以對離合器、制動(dòng)器的工作情況及其性能進(jìn)行分析，是失速試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。
（1）時(shí)滯試驗(yàn)方法
第一步，首先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并等待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升至50 ℃以上，然后對汽車怠速進(jìn)行調(diào)控，拉緊汽車手制動(dòng)。第二步，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)調(diào)換汽車檔位，由“N位”至“D位”，然后開始記錄發(fā)動(dòng)機(jī)由上檔時(shí)的輕微震動(dòng)到“D位”上檔滯后的時(shí)間。第三步，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)調(diào)換汽車檔位，由“N位”至“R位”，然后開始記錄發(fā)動(dòng)機(jī)由上檔時(shí)的輕微震動(dòng)到“R位”上檔滯后的時(shí)間。
（2）試驗(yàn)結(jié)果分析
試驗(yàn)結(jié)果:由“N位”至“D位”滯后的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)值1.2 s；由“N位”至“R位”滯后的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)值1.6 s；造成兩次檔位調(diào)換時(shí)滯過長的原因?yàn)榭刂朴蛪禾停囯x合片存在磨損，汽車離合器活塞漏油，片間和帶鼓間隙調(diào)整不當(dāng)。
本次試驗(yàn)總共進(jìn)行了3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值，試驗(yàn)間隔約1 min。
3.1.3 油壓試驗(yàn)
油壓試驗(yàn)是測量控制管路中的油壓，用來判斷各種泵、閥的工作性能好壞的一種試驗(yàn)方法。
（1） 油壓試驗(yàn)方法
第一步，首先將汽車的變速器殼體上的檢查接頭塞拔掉，然后接上壓力表。
第二步，啟動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，拉緊汽車手制動(dòng)并在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油溫在50℃～80℃時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中用三角木對汽車的4個(gè)輪胎堵住。
第三步，將汽車的制動(dòng)踏板踩下并調(diào)換檔位至“D位”，對汽車怠速狀態(tài)時(shí)的主油路管道的壓力進(jìn)行測試。
第四步，將汽車的油門踏至最底，對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到失速轉(zhuǎn)速狀態(tài)時(shí)油路的最高壓力。
第五步，將汽車調(diào)換檔位至“R位”，,進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，并對試驗(yàn)所測得的數(shù)值與規(guī)定值進(jìn)行比較。
（2） 試驗(yàn)結(jié)果分析
試驗(yàn)結(jié)果如下：
當(dāng)任何范圍油壓均高于規(guī)定值時(shí)，造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因：
①油門拉索調(diào)整不當(dāng)；②節(jié)氣門閥失效；③調(diào)整閥失效。
當(dāng)任何范圍油壓均低于規(guī)定值時(shí)，造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因：
①油門拉索調(diào)整不當(dāng)；②節(jié)氣門閥失效；③調(diào)壓閥失效；油泵失效；④O/D直接離合器損壞。
只有當(dāng)D檔位時(shí)油壓出現(xiàn)過低的現(xiàn)象時(shí)，造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因：
①D檔位的相關(guān)油路發(fā)生泄漏，導(dǎo)致工作時(shí)油壓不正常；②前進(jìn)檔的離合器發(fā)生故障，不能正常工作。
只在R檔位油壓時(shí)，造成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因：
①R檔位置油路漏油；②直接離合器故障；③倒檔制動(dòng)器故障。
3.1.4 道路試驗(yàn)
自動(dòng)變速器的使用方面和換檔方面的性能要通過道路試驗(yàn)來檢查，道路試驗(yàn)側(cè)重于升檔、降檔、換檔沖擊、振動(dòng)和打滑等方面的檢查。試驗(yàn)進(jìn)行的過程中可能會(huì)重現(xiàn)故障的現(xiàn)象，從而能夠進(jìn)一步分析為什么會(huì)發(fā)生這樣的故障，通過分析進(jìn)而消除故障，完成維修工作。進(jìn)行道路試驗(yàn)時(shí)，首先要保證發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤正常工作且沒有任何故障發(fā)生。每次試驗(yàn)都只能進(jìn)行針對一項(xiàng)，不能多項(xiàng)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)自動(dòng)變速器的油液的溫度應(yīng)該保持在50到80攝氏度之間。試驗(yàn)需要技術(shù)熟練的操縱人員，他們能夠憑借良好的感覺記錄下車速、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，數(shù)值準(zhǔn)確與否，關(guān)乎到是否很好的檢測變速器的性能。試驗(yàn)后，將記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的試驗(yàn)使用車輛的換檔規(guī)律圖進(jìn)行對比。
3.2自診斷系統(tǒng)
A341E自動(dòng)變速的電腦內(nèi)部有一個(gè)時(shí)刻記錄變速器控制系統(tǒng)工作的自診斷電路，用來檢測汽車在行駛的過程中控制系統(tǒng)是否正常工作。如果發(fā)生故障，自診斷電路會(huì)將生成的故障代碼記錄在電腦里。以便故障人員通過故障碼，找到故障所在。這就為控制系統(tǒng)的檢測維修提供了方便。
專用型汽車檢測儀和通用型汽車檢測儀是汽車電腦檢測儀的兩種形式。前者是制造廠家為自己生產(chǎn)的帶有電腦的指定車型量身制作和生產(chǎn)的一種檢測儀。后者則是針對大多數(shù)車型，不局限于某一車型，而生產(chǎn)設(shè)計(jì)的通用儀器。能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)防抱死系統(tǒng)、自動(dòng)變速器等各個(gè)部分的電腦及控制系統(tǒng)進(jìn)行有選擇的檢測。他還有一個(gè)名稱，叫做電腦解碼器。
通過對兩種形式的汽車電腦檢測儀的使用，可以為自動(dòng)變速器的檢修工作提供非?？煽康囊罁?jù)。而且專用型汽車電腦檢測儀和通用型汽車電腦檢測儀都能夠輕松地獲取車載電腦內(nèi)儲存的故障代碼，并且顯示故障代碼的含義。
通常情況下，大部分汽車的車載電腦在工作過程中會(huì)把各種輸入輸出信號的瞬時(shí)值向外傳送。汽車電腦檢測儀會(huì)把接收到的這些數(shù)據(jù)匯聚成表顯示在屏幕上，檢測儀通過顯示數(shù)據(jù)的變化情況來判斷控制系統(tǒng)是否發(fā)生故障。有時(shí)，檢測儀會(huì)將電腦的指令和變速器的指令進(jìn)行對比，以此判斷自動(dòng)變速器的故障發(fā)生情況。當(dāng)故障代碼無效時(shí)，檢測儀還會(huì)像汽車電腦發(fā)出指令將電腦內(nèi)部儲存的故障代碼消除。
3.3 故障診斷分析及維修
汽車自動(dòng)變速器雖然在不同的車型上有不一樣的形式，但是發(fā)生故障的原因和排除故障的方法是大體一樣的。隨著汽車使用時(shí)間的增加，技術(shù)情況的下降也會(huì)使汽車自動(dòng)變速器出現(xiàn)一系列各種各樣的故障，我們能夠通過一些現(xiàn)象判斷自動(dòng)變速器是否發(fā)生故障。
3.3.1汽車不能行駛故障及維修
（1）故障現(xiàn)象：①把操縱手柄放在倒檔位置、前進(jìn)檔位置或前進(jìn)檔位置，汽車都不能行駛；②冷車狀態(tài)下起動(dòng)后汽車只能夠行駛很短的路程，但是熱車狀態(tài)下汽車不能夠行駛。
（2）故障原因：
①變速器的油底殼漏油，變速器里面沒有了液壓油。
②操縱桿與手動(dòng)閥搖臂之間的連桿不緊，或兩者間的拉索松脫，手動(dòng)閥在空檔或停車檔。
③油泵中的進(jìn)油濾網(wǎng)發(fā)生堵塞。
④主油路發(fā)生嚴(yán)重的泄漏。
⑤油泵不能常工作，已經(jīng)壞掉。
（3）故障診斷與排除
①檢查自動(dòng)變速器面是否有液壓油。檢查方法是：將插在自動(dòng)變速器中的油尺拔出，如果油尺有油跡說明速器內(nèi)還有液壓油。若無油跡說明，變速器漏油，里面的液壓油已經(jīng)漏光。需要對變速器進(jìn)行檢查，確定是哪里漏油，并進(jìn)行修復(fù)。細(xì)致的檢查油底殼，液壓油散熱器、油管等，修復(fù)之后，重新向變速器里加入新的液壓油。
②變速器操縱手柄桿和手動(dòng)閥搖臂之間的連桿或拉索松脫也會(huì)導(dǎo)致汽車不能行使。如果經(jīng)松脫，需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)時(shí)，將操縱桿的位置恢復(fù)到正確的狀態(tài)。
③在發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，先把主油路測壓孔上的螺塞拆下來，把操縱桿的位置放在前進(jìn)檔或者倒檔的位置，檢查主油路測壓孔內(nèi)是否有液壓油流出。
④如果主油路側(cè)壓孔內(nèi)沒有液壓油流出，需要把油底殼打開，檢查手動(dòng)閥搖臂軸與搖臂間有無松脫以及手動(dòng)閥閥芯有無折斷或是脫鉤。如果油泵已經(jīng)壞掉，手動(dòng)閥依然工作正常。針對這種情況，應(yīng)用新的正常工作的油泵替換。
⑤當(dāng)油泵壞掉時(shí)以及主油路泄露時(shí)，表明油泵濾網(wǎng)沒有阻塞。如果主油路測壓孔內(nèi)僅有較少的液壓油流出以及當(dāng)油壓很低時(shí)或者差不多沒有油壓時(shí)，下一步需要打開油底殼，把變速器，進(jìn)行維修。
⑥如果油泵磨損非常嚴(yán)重，會(huì)造成這樣的現(xiàn)象：冷車起動(dòng)，主油路有一定的油壓。熱車后啟動(dòng)后油壓立即下降。如果這樣的話，那就要更換油泵了。
⑦如果很多液壓油從測壓孔內(nèi)噴出，表明主油路油壓正常，油壓沒有問題。這時(shí)，就要將自動(dòng)變速器拆解，因?yàn)檫@說明故障發(fā)生在輸入或者輸出軸，還有可能是行星排[3]。汽車不能行駛的故障診斷與排除流程見圖3.1。
圖3.1 不能行駛故障排除流程圖
Fig.3.1 is not with troubleshooting flowchart
3.3.2 打滑故障診斷及維修
（1）故障現(xiàn)象
①啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，踩下油門踏板，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快的升高但是車速卻很慢的提高。
②汽車行駛過程中踩下油門踏板進(jìn)行加速，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，車速升高緩慢。
③汽車在上坡時(shí)困難，在平坦的道路上行駛時(shí)正常，且上坡時(shí)發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)速很高。
（2）故障原因
①液壓油油量不夠，沒有在規(guī)定的范圍內(nèi)。
②液壓油油量遠(yuǎn)多于規(guī)定的容量，導(dǎo)致在工作的過程中由于劇烈的運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生氣泡。
③離合器或制動(dòng)器摩擦片、制動(dòng)帶磨損過甚或燒焦。
④油泵損壞太嚴(yán)重，液壓油發(fā)生泄露，從而對導(dǎo)致壓力過低。
⑤單向超越離合器沒有正常工作，發(fā)生打滑。
⑥離合器或制動(dòng)器活塞密封圈損壞，發(fā)生漏油現(xiàn)象。
⑦減振器活塞里面的密封圈損壞，導(dǎo)致密封不好，油液泄漏。
（3）故障診斷與排除
自動(dòng)變速器會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，其中最普遍的問題就是就是打滑。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的同時(shí)，還會(huì)有其它的故障出現(xiàn)，這種故障通常是摩擦片損壞，這些摩擦片出處無非是兩個(gè)部件，一個(gè)是制動(dòng)器，另一個(gè)就是離合器。如果不分青紅皂白的只是簡單的把摩擦片給更換了，變速器使用不了多長時(shí)間，仍然會(huì)出現(xiàn)打滑的問題。所以，如果當(dāng)變速器出現(xiàn)打滑的問題，千萬不要慌慌的把變速器給拆開，最主要也是最先要做的工作就是檢查，全面的對變速器進(jìn)行檢查，只有這樣才能找到打滑的真正原因。
①要檢查哪些項(xiàng)目呢，如果出現(xiàn)打滑的故障，最有可能的原因是液壓油，所以首先就要檢查液壓油，看看液壓油是否發(fā)生變質(zhì)，還有就是看看液壓油的體積是不是達(dá)到了規(guī)定的要求。如果是后者的問題，這時(shí)候就要把液壓油恢復(fù)到所規(guī)定的體積，等調(diào)整到規(guī)定的體積后，變速器也不打滑了， 這時(shí)候就沒有必要拆開變速器了。
②檢查液壓油的顏色和味道，如果顏色變?yōu)樽睾谏規(guī)в袩箽馕稌r(shí)。表明明離合器或制動(dòng)器的摩擦片已經(jīng)燒焦，或者制動(dòng)帶已經(jīng)被燒焦。遇到這種情況應(yīng)當(dāng)拆解變速器，更換摩擦片或制動(dòng)帶。
③進(jìn)行道路實(shí)驗(yàn)，目的仍是還是檢查變速器是不是還有打滑的問題，通過道路實(shí)驗(yàn)，一定要摸清是在哪個(gè)檔位才出現(xiàn)打滑，還有要估算出打滑究竟有多厲害。汽車以不同的檔位行駛，如果出現(xiàn)下面的這種現(xiàn)象，就可以確定是這個(gè)檔位發(fā)生了打滑，這個(gè)現(xiàn)象就是，當(dāng)掛上該檔位的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速突然變高，但是呢，車速并沒有隨之也提高。轉(zhuǎn)速升高的越快，打滑的程度也就越；厲害。
根據(jù)出現(xiàn)打滑出現(xiàn)的為題，還能具體判斷出到底是什么零件出現(xiàn)了問題：
①如果所有的前進(jìn)檔，都出現(xiàn)了剛才說的問題，那么就可以斷定肯定是離合器出現(xiàn)的問題，而且是前進(jìn)的離合器。
②如果變速器在D1檔位出現(xiàn)這種問題，在L或1沒有出現(xiàn)這種問題，說明是前進(jìn)單向超越離合器出現(xiàn)的問題；如果不論在D還是L，1都會(huì)出現(xiàn)問題，那可以確定是低檔及倒檔制動(dòng)器打滑。
③如果在D2出現(xiàn)問題，但是在S或2這兩種情況下的2不出現(xiàn)問題，則說明單向超越離合器打滑有問題。如果在D或S或2出現(xiàn)問題，則是2制動(dòng)器問題。
④若是當(dāng)汽車行駛時(shí)，僅在3檔工作時(shí)發(fā)生打滑現(xiàn)象，表明為倒檔和高檔離合器發(fā)生打滑。
⑤若是當(dāng)汽車行駛時(shí)，僅是在超速檔工作時(shí)發(fā)生打滑現(xiàn)象，表明打滑的是超速制動(dòng)器。
⑥若是當(dāng)汽車行駛時(shí)，變速器在倒檔和高檔時(shí)都發(fā)生打滑的現(xiàn)象，則表明打滑的是倒檔及高檔離合器。
⑦若是當(dāng)變速器在倒檔和1檔時(shí)都發(fā)生打滑，表明打滑的是低檔制動(dòng)器和倒檔的制動(dòng)器。
（4）如果變速器出現(xiàn)了打滑的問題，在決定拆開變速器之前，首先要檢查液壓油油壓，這樣才能真正找出來打滑的原因是什么。如果變速器在各個(gè)檔位均發(fā)生打滑的問題，那么就可以斷定是油壓的問題，達(dá)不到規(guī)定的油壓。但是如果油壓正常，只要把燒焦的零件換下來就行了。但是如果液壓油壓力不正常，就要拆開變速器了，而且在這個(gè)過程中，還有檢查油泵和各種液壓閥是不是出現(xiàn)了問題，然后對密封的裝置進(jìn)行更換。
自動(dòng)變速器打滑故障診斷與排除程序見圖3.2。
圖3.2 自動(dòng)變速器打滑故障排除流程圖
Fig.3.2 automatic transmission skid troubleshooting flowchart
3.3.3 換檔沖擊過大的故障診斷及維修
（1）故障現(xiàn)象
①在起步時(shí)，在掛檔的時(shí)候，汽車發(fā)生劇烈的震動(dòng)。
②汽車在行進(jìn)的過程中，當(dāng)掛入高一檔的時(shí)候汽車發(fā)生非常明顯的震動(dòng)。
（2）故障原因
出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因有很多，其中一個(gè)主要的原因是因?yàn)檎{(diào)整的不正確，零件出現(xiàn)了問題，電控系統(tǒng)很可能也有問題，如下所示：
①發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過高。
②節(jié)氣門拉索或節(jié)氣門位置傳感器調(diào)整不正確，使油壓過高。
③升檔過遲。
④氣門閥的軟管損壞。
⑤主油路閥門有毛病，導(dǎo)致液壓油壓力升高。
⑥減振器活塞卡的不能動(dòng)。
⑦單向閥鋼球漏裝，換檔零件接合過快。
⑧換檔零件打滑。
⑨有故障發(fā)生在油壓電磁閥，已經(jīng)損壞不能正常使用。
⑩電腦有故障。
（3）故障診斷與排除
造成換檔沖擊的的原因又很多，為了避免維修時(shí)的無從下手。在診斷時(shí)應(yīng)當(dāng)做好計(jì)劃，按照計(jì)劃進(jìn)行。進(jìn)行全面有針對性的檢查，檢查過后并作總體分析。根據(jù)分析結(jié)果，找出故障原因。分塊進(jìn)行，有條理的一個(gè)一個(gè)的解決。如果是通過調(diào)整能夠消除故障則調(diào)整，如果是變速器內(nèi)的控制閥、減震器、或者是換擋執(zhí)行原件發(fā)生故障，就要把變速器進(jìn)行拆解修理。如果是電子系統(tǒng)發(fā)生故障，可借助專用設(shè)備進(jìn)行檢測，找出故障，進(jìn)而消除故障。
具體檢查與排除步驟，要求如下：
①測試發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況是否正常。裝有A341E自動(dòng)變速器汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速一般為每分鐘750轉(zhuǎn)左右。如果發(fā)現(xiàn)怠速過高，應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。
②檢查節(jié)氣門拉索的位置是否正確，以及將節(jié)氣門位置傳感器調(diào)整好。
③檢查真空式節(jié)氣門閥的真空軟管是否是已經(jīng)進(jìn)入空氣，果不在真空，可能是軟管損壞或者漏氣。進(jìn)行更換或弄緊。
④進(jìn)行道路試驗(yàn)時(shí)，如果升檔遲緩，表明換檔沖擊是由于升檔過遲的緣故。若是升檔之前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，表明離合器或制動(dòng)器發(fā)生打滑，需要拆卸變速器，進(jìn)行維修。
⑤檢測主油路油壓是否正常。主油路油壓過高高，則說明主油路調(diào)壓閥損壞，或者節(jié)氣門閥損壞。此時(shí)應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力；若怠速時(shí)主油路液壓油的液力正常，但起步換檔時(shí)有很大的沖擊感，可能漏裝高檔離合器的進(jìn)油單向閥閥球，也有可能是閥球壞掉。另外，前進(jìn)離合器或倒檔損壞也會(huì)導(dǎo)致?lián)Q檔沖擊過大。
⑥在換檔時(shí)，測量主油路油壓是否正常。通常情況下，換擋是油壓會(huì)有實(shí)時(shí)的降低。若是沒有下降，說明減震器的活塞出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。此時(shí)需要將閥板拆下和減震器。
⑦A314E自動(dòng)變速器如果出現(xiàn)換擋沖擊過大的問題，需要對油壓電磁閥的線路進(jìn)行檢查。線路出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)修復(fù)。若是線路正常，則要檢查電腦是否在換檔的瞬間向油壓電磁閥發(fā)出控制信號。如果沒有，說明電腦已經(jīng)壞掉，需要更換新的電腦。
3.3.4 不能升檔的故障診斷及維修
（1）故障現(xiàn)象
①在行駛過程中，自動(dòng)變速器操縱桿一直位于1檔位置，不能升入其他檔位。
②在行駛中自動(dòng)變速器只能夠升入2檔，不能夠升入3檔和超速檔。
（2）故障原因
①調(diào)整好節(jié)氣門位置傳感器，或者節(jié)氣門拉索沒有調(diào)整好。
②有故障發(fā)生在調(diào)速器。
③調(diào)速器油路漏油非常嚴(yán)重。
④有故障發(fā)生在車速傳感器。
⑤高檔離合器或者2檔的制動(dòng)器發(fā)生故障。
⑥換檔閥出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象。
⑦檔位開關(guān)有故障。
（3）故障診斷與排除
①對于電子控制自動(dòng)變速器，應(yīng)先進(jìn)行故障自診斷。影響換檔控制的傳感器有：節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器等。按所顯示的故障代碼查找故障原因。
②按照要求，正確調(diào)整好節(jié)氣門位置傳感器以及節(jié)氣門拉索。
③如果車速傳感器損壞，要更換新的。
④如果檔位開關(guān)工作不正常，如果不好，要更換新的。
⑤如果調(diào)速器損壞，或者油路漏油會(huì)導(dǎo)致車速升高后調(diào)速器的油壓仍然很低。這種情況下對此，需要拆卸調(diào)速器。如果閥心卡滯，應(yīng)當(dāng)分解清洗。并且用金相砂紙將閥心和閥孔拋光。若是仍然有卡頓的現(xiàn)象，就必須更換新的調(diào)速器。
⑥用壓縮空氣檢查調(diào)速器油路是否漏油。如過發(fā)現(xiàn)有漏油現(xiàn)象，則需要更換調(diào)速器的密封圈或者是密封環(huán)。
⑦如果檢查過后，沒有發(fā)現(xiàn)調(diào)速器油壓不合適，應(yīng)當(dāng)將閥板卸下，檢測每一個(gè)換檔閥是否正常。如果能夠修復(fù)則修復(fù)，如果不能修復(fù)則更換整個(gè)閥板。
⑧如果檢查發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)沒有故障，則把自動(dòng)變速器拆解，檢查各個(gè)換檔執(zhí)行元件是否發(fā)生打滑。并用壓縮空氣檢查各個(gè)離合器和制動(dòng)器的油路或活