以豐田U341E為例的電控液力自動變速器維修探索

黃知秋

摘要：自動變速器較為復雜的機械結構和控制原理等問題，往往會導致一系列的故障，對此必須采取科學有效的故障維修對策。本文以豐田U341E型電控液力自動變速器為研究對象，探索自動變速器故障的檢修流程，為汽車維修技師提供相關的維修經驗。

關鍵詞：自動變速器;維修;故障診斷

中圖分類號：U463.212? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0129-02

0? 引言

豐田U341E型自動變速器是豐田愛信公司一款成熟的四速電控液力式自動變速器，早期廣泛安裝在豐田卡羅拉、花冠等多款車型上?，F在部分六速自動變速器也是在該款基礎上的改進型自動變速器，在當今市場上該款變速器的配件充裕、維修資料詳盡，故以此款自動變速器作為研究對象較為典型。

1? 自動變速器檢修流程

發動機、底盤、自動變速器等許多部件都會影響自動變速器的性能，在檢修自動變速器前，必須先確定故障到底發生在哪一部分。

電控液力自動變速器的檢修建議遵循如圖1所示的檢修流程圖。

在車輛送入車間之后，首先需要對車輛做好防護。維修人員先需要根據客戶對車輛故障的描述，初步判斷故障原因，然后再檢查蓄電池電壓。一般情況下蓄電池的標準電壓在11-14V之間，如果電壓不足11V需要對蓄電池進行充電或者更換才能繼續檢查。

使用智能檢測儀連接到車輛的DLC診斷接口上，在點火開關ON位置或者車輛起動的情況下讀取故障碼或者定格數據。如果可以讀取到自動變速器故障碼，則按照故障碼描述的內容進行故障排除，并對電路和零部件進行檢查、修理或者更換。

如果未能檢查到故障碼的情況，則按照下文描述的過程，對車輛的故障進行排除。

2? 自動變速器檢修措施

2.1 檢查自動變速器油

液力自動變速器是以自動變速器油（ATF）作為介質，利用液體的壓力能和動能來傳遞能力。自動變速器油（ATF）在自動變速器內部還起到了系統潤滑、防腐、防銹、冷卻和清洗等作用。對于自動變速器來說，首先應滿足液壓裝置在工作溫度下對自動變速器油（ATF）油量和黏度的要求，這直接與傳遞效率、傳遞精度有關。

ATF在正常工作溫度下一般能行駛約4-6萬公里或24-36個月（不同車型對自動變速器油液的更換周期要求不同，根據具體車型的使用要求進行油液更換）。影響油液和變速器使用壽命的最重要因素之一是ATF的溫度，而影響ATF溫度的主要因素是液力變矩器故障、離合器和制動器的打滑或分離不徹底，單向離合器故障、ATF油冷卻器堵塞等，所以ATF溫度過高或急劇上升是十分重要和危險的信號。

自動變速器油的檢查主要有油位檢查和油質檢查兩個方向。以U341E為例，油位應在油尺的標準范圍內，油質應為粉紅色或品紅色。

2.2 檢查駐車檔/空檔位置開關

拉緊駐車制動器，并將點火開關至于ON檔位置。踩下制動踏板，檢查并確認在P檔和N檔位置時，發動機是否能順利啟動，而在其他檔位發動機無法啟動。如果發現故障，則應檢查駐車檔/空檔位置開關的導通性、檢查駐車檔/空檔位置開關總成，以及檢查換檔桿總成的安裝情況。

2.3 路試

根據故障現象，分析可能的原因，設法重現故障現象。自動變速器的正常工作溫度為50-80℃，應該在此正常的工作溫度范圍下進行路試。

路試檢查的項目有：D檔位的檢查、R檔位的檢查和P檔位的檢查。檢查車輛在這三個檔位下是否有出現換檔沖擊或打滑現象，以及是否出現異常噪聲和振動。

在路試的過程中也需要檢查車輛強制降檔的操作，確認各速度都處于維修手冊中的自動換檔規范指示的適用車速范圍內。

2.4 機械系統測試

機械系統的測試主要方法有失速測試和換檔時滯測試兩種。

失速測試是檢測發動機功率、液力變矩器工作情況、行星齒輪機構和換檔執行元件工作狀態的一種方法。

不同自動變速器有其失速轉速的標準值，以U341E為例，標準失速轉速為2100rpm至2700rpm。若失速轉速與標準值相符，說明自動變速器的油泵、主油路油壓及換檔執行元件的工作基本正常。如果失速值偏低則考慮是自動變速器輸入端的問題，如發動機動力不足、液力變矩器內部問題等。如果失速值偏高則考慮是自動變速器內部問題，如自動變速器液位偏低、主油路油壓偏低、相關檔位的離合器打滑等。

換檔時滯測試是在發動機怠速運轉工況下且自動變速器油溫在正常工作溫度下，變換換檔桿。在感覺到換檔沖擊之前將有一定時間的時延或時滯。這可用于檢查離合器和制動器的狀態。換擋時滯一般在1.2秒至1.5秒之間。換檔時滯如果過長，則說明主油路油壓偏低或者離合器磨損。

2.5 液壓測試

液壓測試是對自動變速器運轉時，各油路的壓力進行測量，為自動變速器的故障提供依據，以便針對性的修復。將測得的主油路油壓與維修手冊規定的標準值進行比較。以U341E自動變速器為例，該變速器在不同工況下的液壓測試標準值如表1所示。

如果所有檔位的測量值都偏高或偏低，則考慮是換檔電磁閥、油壓調節閥或者ATF泵的故障。如果僅在D檔或者R檔偏低，則考慮是相關油路漏油、相關離合器或制動器的故障。

2.6 手動換檔測試

手動換檔測試的目的是為了確定故障起因是機械因素還是電氣因素。斷開自動變速器的電氣線束，以禁止電子控制自動換檔功能。在此情況下只能操作換檔桿進行換檔。如果通過操作換檔桿未能換檔，可假定存在機械故障。

2.7 電控系統檢查

當維修人員懷疑自動變速器的故障是因為電控系統引起時，維修人員應該查看儀表臺的故障指示燈（MIL）是否點亮。如果有故障指示燈，則有明確的故障碼。此時，維修人員可以使用智能檢測儀對車輛進行故障碼的讀取，并根據故障碼指定的故障進行維修排故。

如果并沒有故障指示燈或使用智能檢測儀診斷時顯示無故障碼，并且根據上述的檢查步驟進行故障診斷后，但故障依舊發生，那么應查閱維修手冊中的故障癥狀表中給定的順序檢查與各癥狀對應的電路，并進行故障排除。

2.8 失效保護

當電控元件出現故障后，電控系統提供了備用的失效保護模式，以使得車輛能夠繼續行駛。當出現失效保護模式時，部分相對比較老舊的車輛有可能不會出現故障碼或者故障提示，所以失效保護模式下的故障常常會被忽視。

當進入失效保護模式時，自動變速器的各電磁閥一般被設置在一個默認的工作位置（斷電狀態），以便在電控系統的輸入和輸出故障時允許變速器繼續工作。以U341E自動變速器為例，當出現失效保護時，比如換檔電磁閥S1和S2任意一個出現故障，自動變速器ECU就會啟用失效保護控制功能。發動機和自動變速器ECU還會同時關閉換檔正時控制電磁閥ST。如果當換檔電磁閥S1和S2同時故障時，自動變速器的液壓控制系統將不能以電控的方式進行換檔，而必須使用手動換檔，且此時只有三檔（D3）是可以工作的。

3? 結語

自動變速器由各種經過高精度加工的零件構成，在裝配時即使是輕微的劃痕也有可能導致漏油或影響使用性能，拆裝、檢修等環節都有許多注意事項。因此如果未按照檢修流程仔細地檢查而盲目地進行拆解檢查，可能導致變速器性能受損。為了切實提高自動變速器故障診斷及維修質量，應當依據標準化流程開展故障檢修，為車輛運行提高安全的保證。

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