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电控自动变速器无倒档故障诊断与排除
作者：刘 学,方瑞莲
来源：《科技传播》2010年第09期
摘要 本文主要介绍丰田A341E自动变速器的基本组成、行星齿轮变速机构档位传动分析及控制系统工作过程,分析无倒档的故障原因及对故障进行诊断与排除。 关键词 A341E自动变速器;基本组成;档位传动;控制系统;故障原因 中图分类号 U463.212 文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)18-0082-02 0 引言
电控自动变速器是电子技术和微处理机应用于换档变速的产品,是一个集机、电、液一体化的控制系统。其结构复杂,故障隐蔽性强,维修难度大,返修率高,是目前汽车维修中难度最大的总成之一。其故障主要表现在电控系统、液压控制系统和行星齿轮变速传动机构,其中故障最终表现在行星齿轮变速传动机构的执行元件上,而档位传动分析就是对执行元件的动作进行分析。因此,分析、研究电控自动变速器的基本组成、档位传动及控制系统工作过程,对提高电控自动变速器维修技术水平具有一定的参考意义。本文以丰田A341E自动变速器无倒档故障诊断与排除为例进行分析。 1 自动变速器基本组成
丰田A341E自动变速器是丰田公司专门为LS400型豪华轿车研发的一款四速后驱变速器,其采用比较常用的辛普森式行星齿轮变速机构,它主要由液力变矩器、行星齿轮变速传动机构、控制系统等组成。
1.1 自动变速器行星齿轮变速传动机构基本组成
丰田A341E自动变速器的行星齿轮变速传动机构主要由3个行星排及十个执行元件组成,其中前面为一个超速行星排、后面为辛普森行星排、4个制动器、3个离合器及3个单向离合器。该机构的特点为共用一个太阳轮、前排行星架与后排齿圈及输出轴相连。 1.2 自动变速器控制系统基本组成
丰田A341E自动变速器控制系统基本组成主要包括两个方面:电控系统和液控系统。其中电控系统一般由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器3部分组成。液控系统一般由油泵、自动变速器油和集成有手动阀、换档阀、调压阀等液压控制阀的滑阀箱3部分组成。
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2 自动变速器档位传动分析
图1 注:C0—直接离合器,B0—超速档制动器,F0—直接单向离合器,C1—前进离合器,C2—倒、高档离合器,B1—2档制动器,B2—2档强制制动器,F1—2档单向离合器,B3—低档、倒档制动器,F2—1档单向离合器
丰田A341E自动变速器的换档杆有P、R、N、D、S、L共6个档位,其中D位(前进档)可分D1、D2、D3、D4;S位(长坡档)可分S1、S2 、S3;L位(陡坡档)可分L1 、L2。其档位传动简图,如图1所示,各档位传动分析如下: 5)S1档
S1档与D1档相同,其主要有C0、F0、C1、F2元件工作。 6)S2档
S2档与D2档基本相同,只是增加B2结合固定公用太阳轮,其主要有C0、F0、C1、B1、F1、B2元件工作。 7)S3档
S3档与D3档相同,其主要有C0、F0、C1、C2元件工作。 8)L1档
L1档与D1档基本相同。其区别在于B3与F2共同作用,使后行星架双向固定。其主要有C0、F0、F2、C1、B3元件工作。 9)L2档
L2档与S2档相同,其主要有C0、F0、C1、B1、F1、B2元件工作。 10)R档
R档主要有C0、F0、C2、B3元件工作,其传动路线为: 3 自动变速器控制系统工作过程
丰田A341E自动变速器控制系统工作过程可分为如下3个过程:
第1个过程,电子控制单元(ECU)根据各传感器的信号,经过运算处理后,对电磁阀的开闭进行控制;第2个过程,电磁阀的开闭改变滑阀两端压力差,使滑阀位置发生变化,从而对换档阀进行
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控制;第3个过程,换档阀及手动阀通过改变压力油走向,控制相应的离合器、制动器的动作,实现换档。
4 自动变速器无倒档故障现象
一辆装有丰田A341E自动变速器的LS400型豪华轿车,挂入倒档时行驶无力,有时不能倒车。主要有3方面的故障:1)电控系统故障,即从传感器到电磁阀所产生的电路故障;2)液压控制系统故障,即从电磁阀到换档阀所产的液压油路故障;3)行星齿轮变速传动机构故障,即行星排及执行元件所产生的故障。
5 自动变速器无倒档故障产生的原因分析
引起丰田A341E自动变速器无倒档故障的原因,主要有如下几方面:
1)换档操纵手柄调整不当;2)倒车油路泄漏;3)倒档及高速档离合器或低档及倒档制动器打滑;4)变速器油液液面过低,导致变速器油泵油压过低,由于倒档油压是前进档油压2～4倍,所以油泵油压过低后,前进档仍然可以正常行驶,倒档却无法行驶。 6 丰田A341E自动变速器无倒档故障诊断与排除
1)确定自动变速器无倒档。当自动变速器档位工作异常,通过进行道路试验,确定自动变速器前进档正常但无倒档;
2)对自动变速器进行基础检查,主要检查自动变速器油面高度是否正常、油质是否正常及有无漏油现象,检查节气门拉索是否能完全打开和关闭、索套端头和拉索档块间隙是否正常,检查空档启动开关是否位置正确;
3)检查主油路油压,分别在D档位和R档位进行怠速和失速条件下的油路油压测试其油压是否正常。若正常,说明自动变速器液压控制系统工作正常;
4)进行读取故障码,故障码显示是否正常。若正常,说明电控系统工作正常; 5)对自动变速器的各档位进行档位传动分析。
根据上述档位传动分析可知R档位有C0、F0、C2、B34个元件参与工作,由此推断R位打滑的原因可能是四个元件中的1个或几个元件打滑。
通过道路试验,已表明D档位各档工作均正常,在R档位参与工作的四个元件中有C0、F0、C2 3个元件在D档位4个档位中均参与了工作,并表明工作正常,从而说明低档及倒档制动器B3工作不良或损坏。通过检查主油路油压,表明液压控制系统正常无漏油,通过读取故障码,