梁樹彬（茂名技師學院，廣東 茂名 525000）

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豐田佳美自動變速器的故障診斷與排除

梁樹彬
（茂名技師學院，廣東 茂名 525000）

摘要：文章針對豐田佳美轎車出現(xiàn)的發(fā)動機轉速高，車速上不來，且特耗油的故障。從基本檢查、時滯試驗、油壓檢測、動力傳動分析、電液系統(tǒng)分析、發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器檢測，最后確定節(jié)氣門位置傳感器接觸不良造成信號不正確，使自動變速箱電腦檢測不到正確的節(jié)氣門位置傳感器信號而不升檔，從而找到導致發(fā)動機轉速高、車速上不去的原因。

關鍵詞：自動變速器；電控原理；傳感器檢測；故障診斷；排除

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.05.033

CLC NO.: U472.43Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)05-194-04

前言

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，特別是在電子技術與計算機技術的不斷更新應用、高科技不斷地提高、網絡傳輸技術、光電傳輸技術等等在汽車上的運用，使轎車的動力性、環(huán)保性和舒適性等方面，正逐步進入高智能化控制階段，并且滿足國家的安全法規(guī)及國際環(huán)保性汽車尾氣排放法規(guī)要求。

1、豐田佳美A540-E自動變速器的工作原理

豐田佳美A540-E自動變速器是前驅四速電子自動變速器，由帶著鎖止離合器的變矩器、三行星排辛普森式四檔行星齒輪變速器、電液控制系統(tǒng)、主減速器和差速器組成。該自動變速器的工作原理如圖1所示，它是通過傳感器將汽車及發(fā)動機的各種參數(shù)轉變?yōu)殡娦盘?，自動變速器ECU根據(jù)這些電信號，按照設定的控制程序進行對比計算并發(fā)出控制指令信號，再通過執(zhí)行機構――電磁閥（換檔電磁閥、油壓電磁閥等）來操縱閥體總成中各個控制閥，從而控制變矩器和行星齒輪機構各換擋執(zhí)行元件工作，實現(xiàn)自動變速器的不同傳動比傳遞動力，達到自動換檔的目的。每個擋位的動力傳遞是通過其行星齒輪機構實現(xiàn)的。

電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU一般都能以故障碼的型式將其記錄并儲存在儲存器內，當正確觸發(fā)自診系統(tǒng)時，通過發(fā)動機故障燈的閃爍、O/D燈的閃爍、A/C故障燈閃爍等輸出記錄在ECU電腦內的故障碼。維修技工必須懂得不同車型的觸發(fā)操作，并參照不同車型故障代碼表，以縮小故障范圍，然后對代碼指引故障部位進一步地檢測維修，排除故障后，還要清除記錄在ECU內的故障碼。汽車自動變速器采用上述方法診斷，就大大地縮小時間和故障范圍。但非電控故障，則必須通過一定的檢測程序和方法，進一步查找，針對故障現(xiàn)象特征進行必要的各種動態(tài)、靜態(tài)檢測。因此維修時必須首先要了解該車的結構、控制系統(tǒng)工作原理和相關的維修資料，由簡單到復雜來進行檢查，找出故障所在進行維修。

圖1

2、自動變速器的故障診斷及排除

筆者接修過一輛96款佳美2.2轎車，這款轎車配帶A—540E電控自動變速器。按客戶描述，該車輛是轉速高車不走和特耗燃油的故障。來之前因同樣的故障在一家汽車維修廠進行過大修，結果大修完自動變速器后，比原來好了一些，但沒有解決根本問題。最后客戶就駕車來了我廠。到廠后聽他描述情況，我們將車按維修程序接了下來，并進行初步路試，試車發(fā)現(xiàn)果然跟客戶之前描述基本一樣，轉速高車不走的現(xiàn)象。難度是離合器打滑無升擋或者其他故障？同時也發(fā)現(xiàn)發(fā)動機怠速時車身有輕微抖動，儀表盤上的轉速表有輕微擺動跡象。

為了驗證故障現(xiàn)象。首先按證狀診斷，1、將發(fā)動機發(fā)動，等侍水溫到達正常值，檢查變速器油面高度、褪色度、是否有焦味，未發(fā)現(xiàn)異常。2、進行時滯測試，在自動變速器油溫達到了標準值122～176оF（50～80℃ ）進行了測試，該測試主要是用來檢查超速擋離合器、前進擋離合器、直接擋離合器、一擋離合器及倒擋制動器的工作狀況。測試過程發(fā)動機怠速在650～750r/min的情況下將掛擋柄從“N”位移到“D”擋位，在1.2秒時間內應感覺振動，若延時比規(guī)范值長，則說明主油路壓力可能過低，前進擋離合器磨損過度，或是超速擋單向離合器使用不正確。從“N”擋位換到R”擋的時間延時，并在1.5秒內感覺振動。若延時比規(guī)范值長，直接擋離合器磨損過度，一擋和倒擋制動器磨損過度，主油路壓力可能太低，或者是超速擋單向離合器使用不正確。同時還將自動變速器油壓測式表裝在主油路測試口進行油壓測試。如圖2：

圖2

標準值范圍下表1：

表1　豐田佳美A—540E主油路壓力規(guī)范表

首先用三角木抵住前、后車輪、拉起手制動，起動發(fā)動機、左腳用力踩住制動踏板，將變速桿分別撥至D擋R擋位，右腳迅速把加速踏板踩到底，讀出失速時發(fā)動機轉數(shù)，結果測試失速試驗時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機轉速為1700r/min左右，標準轉速1800r/min至2200r/min比要求低一些，都基本在范圍之內，未發(fā)現(xiàn)異常情況，分別D擋：783KPa；R擋：1268Kpa；在道路路試時發(fā)現(xiàn)當車速達到45km/h時，發(fā)動機轉速竟然高達3800r/min。說明自動變速器始終保持在2擋，而再沒有升擋。按理論分析應該是發(fā)動機輸出動力不足或是定子單向離合器可能沒有完全工作（打滑），A540E自動變速器也帶有節(jié)氣門拉線，重新調整至標準值1mm后。再試車，但故障現(xiàn)象不變。松開超速擋開關OFF時，OD/OFF儀表正常點亮，再按下ON位時燈自動息滅，屬于正常。再把模式開關進行檢查，用歐姆測量其通斷性，撥下開關線插接頭，按下動力（PWR）模式位置時，測得3號與6號端子是接通的，松開模式開關（NORMAL）正常模式位置時是斷開的，屬于正常。按經驗數(shù)據(jù)分析這個故障不一定是波箱自身硬件問題，應跟它的油路或電路有關。但這只是猜測而已。正在疑惑的時候，突然想起，會不會是什么造成發(fā)動機在失速試驗時轉速低一些，怠速不算太穩(wěn)有關？帶著疑問，決定從發(fā)動機動力和怠速不穩(wěn)落手，由于發(fā)動機故障燈又不點亮，應把所有相關傳感器排查。首先利用短接線將檢測插頭的TE1和E1端子短接，觸發(fā)其故障代碼輸出，經觸發(fā)，發(fā)動機故障指示燈顯示正常代碼。如圖3：

圖3

遂利用X431檢測儀讀取自動變速器的數(shù)據(jù)流。查閱維修資料看換擋電磁閥1、2、3的實際工作情況對比。當換擋操縱手柄由P位換到D位時，自動變速器保持在1擋位置，換擋電磁閥1號接通，操縱手柄N擋時1號電磁閥接通，2位時1號電磁閥接通，L擋時1號電磁閥接通。

96款佳美SXV10LG A540E—4速自動變速器電磁閥工作情況一覽表如表2。

表2　

動態(tài)測試時隨著轉速和車速提高，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機轉速為4000轉，2個換擋電磁閥始終保持在1擋的工作狀態(tài)。這表明該車的動力系統(tǒng)控制模塊（ECU）沒有向換擋電磁閥發(fā)出換擋信號。繼續(xù)加速，發(fā)現(xiàn)當發(fā)動機轉速到5000轉時2個電磁閥發(fā)生了變化，變成1號電磁閥、2號電磁閥、3號電磁閥都接通了，根據(jù)表2可以發(fā)現(xiàn)此時自動變速器換入2擋是換擋點過遲，也說明ECT不是不輸出換擋控制信號，而是換擋的條件不滿足，只要TCU收到正確的輸入信號，就可以正常地控制自動變速器進行換擋，由此可以判定該車的故障是由輸入給ECU的傳感器信號或開關信號異常，導致ECU不能正常輸出換擋信號。

按圖1線路圖分析，影響自動變速器換擋的傳感器主要有節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉速傳感器和車速傳感器。分別讀取上述傳感器的信號數(shù)值時發(fā)現(xiàn)，怠速時節(jié)氣門位置傳感器的信號電壓值為1.6V，遠遠超過正常值（0.3V～0.8V），從而使得輸入ECT的節(jié)氣開度信號比實際值大得多。

根據(jù)自動變速器的換擋工作原理可知，當車速一定時，節(jié)氣門開度越大，其換擋點就越遲，判定該自動變速器換擋點過遲的故障是由節(jié)氣門位置傳感器信號異常所造成的。松開節(jié)氣門位置傳感器調整羅絲，將節(jié)氣門位置傳感器調到最佳位置，再讀取節(jié)氣門位置傳感器信號電壓，為0.55V基本正常。試車故障現(xiàn)象消失。

但該車正常行駛了2千米左右后，上述故障再次出現(xiàn)了。再次查看節(jié)氣門位置傳感器信號電壓時又變成了1.3V。經過多次試驗，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門位置傳感器信號電壓在發(fā)動機怠速時不停地發(fā)生變化，而調整過節(jié)氣門位置傳感器后卻沒有發(fā)生改變。分析認為故障可能是節(jié)氣門位置傳感器本身損壞、或者節(jié)氣門位置傳感器線路接觸不良，又或ECT損壞。折下節(jié)氣門位置傳感器導線連接器，測量節(jié)氣門位置傳感器端子如圖4。

圖4

IDL與E2端子全關電阻值0.1KΩ、全開無限大；VC與E2端子全開全關5KΩ；VTA與E2端子全關0.7KΩ、全開6KΩ。均勻轉動節(jié)氣門位置傳感器，其電阻電阻連續(xù)不斷改變，正常；把連接器插上，測量節(jié)氣門位置傳感器連接端子均為上表格值范圍內不變，且在均勻轉動節(jié)氣門位置傳感器時其電阻值也同樣連續(xù)不斷地變化，正常。

檢查節(jié)氣門位置傳感器的線路。測量節(jié)氣門位置傳感器導線端子VC與接地之間的電壓，約為5V，屬于不正常；檢查端子4號與接地之間的導通性，結果發(fā)現(xiàn)電阻約為0.9KΩ，顯然端子4存在接地不良的故障。撥下ECT導線連接器，發(fā)現(xiàn)ECT側連接端子與ECT導線連接器端子均有銹蝕的跡象。分別將兩部份端子清潔處理后連接ECT連接器，測量節(jié)氣門位置傳感器上端子4與接地之間的導通性，結果導通（電阻值≤1），說明接地不良故障消失。裝復拆下的所有元件，讀取節(jié)氣門位置傳感器信號電壓，為0.53V，正常。再次試車，自動變速器無升檔（過遲）和發(fā)動機怠速抖動的現(xiàn)象消失，故障徹底排除。

3、總結

在維修過程中，發(fā)動機怠速不穩(wěn)、自動變速器換擋故障是汽車的一種常見故障，其成因復雜，涉及面廣，對我們的診斷造成一定困難，因此對汽車維修的人員的知識技術要求更高，要求我們維修人員對發(fā)動機、自動變速器的理論知識、各系統(tǒng)的工作原理要有更深刻的認識和理解，在分析問題時要全面考慮，如果分析問題的過程條理不清晰，不能對癥下藥，常帶一種“碰運氣”的心理進行維修，往往更換了許多零件，花了大錢、卻仍不能解決問題。本文對佳美2.2轎車自動變速器異常原因進行了全面分析，優(yōu)化了診斷程序，排除了故障，根源在于發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器線路接觸不好、怠速不良所引起，當恢復怠速正常時，升擋問題得以解決，最終找到癥結所在。

上述這個例子，對沒有出現(xiàn)故障碼的故障車輛要詳細分析，進行必要的動靜態(tài)檢測，從中分析查找故障所在。

參考文獻

[1]主編:王煥德,副主編:錢仲興、張慶自動變速器維修亞洲分冊;米切爾汽車維修系(群眾出版社1997).

[2]廣東科技出版社.汽車自動變速器維修圖解主編:李全、肖文光.

[3]汽車電控裝置故障速查快修(福建科學技術出版社出版.2000年5 月).

Toyota camry automatic transmission failure diagnosis and elimination

Liang Shubin
( Maoming technician college, Guangdong Maoming 525000 )

Abstract:Based on Toyota camry car engine speed is high, the speed of the car didn't come on, and the fuel consumption of failure. From the basic inspection, delay test, hydraulic test, power transmission, electric hydraulic system analysis, the engine throttle position sensor detection, finally determine the throttle position sensor signal caused poor contact is not correct, the automatic transmission computer cannot detect the right throttle position sensor signal and not shift up, to find the cause of high engine speed, the speed of the car couldn't get on.

Keywords:automatic transmission; electric control principle; sensor detection; fault diagnosis; ruled out

中圖分類號：U472.43

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988 （2016）05-194-04

作者簡介：梁樹彬，就職于茂名技師學院。