自动变速器换挡冲击的故障诊断与排除

自动变速器换挡冲击的故障诊断与排除

摘要：现在的变速器越来越复杂，多数修理工对自动变速器的工作原理了解不深，对其结构还不很熟悉，对其故障诊断还缺乏经验，掌握自动变速器的原理、结构与维修是我们的基本功，探究更深层次的技术，推动汽车工业的发展是我们的当代青年义不容辞的责任。

本文论述了自动变速器的发展、组成、作用，通过各种资料集思广益，深入浅出的总结了自动变速器的工作原理。着重介绍分析了自动变速器故障诊断和排除的方法。并通过具体的实例对凌志400轿车装了A341E自动变速器维修方法进行了探讨。论文最后以自动变武器的养护和使用注意事项探讨，以达到自动变速器的了解，并运用在实际工作中。

关键词：自动变速器故障现象故障原因故障诊断与排除

ABSTRACT：The transmission is becoming more complex, the majority of

the repairman working principle of automatic transmission is not deep, the structure is not very familiar with, for the fault diagnosis is lack of experience, grasp the principle, structure and repair of the automatic transmission is the basic work of our.To explore deeper technology, promote the development of the automobile industry is our unshirkable responsibility of contemporary youth.

This paper discusses the automatic transmission development, composition, function, through a variety of material benefit by mutual discussion, explain profound theories in simple language summary of the working principle of automatic transmission. It focuses on the analysis of electronically controlled hydraulic automatic transmission fault, fault reason and fault diagnosis process and troubleshooting methods. And through specific examples of Lexus 400 car with automatic transmission A341E repair method were discussed. Finally based on the automatic weapon maintenance and points for attention in use of, in order to achieve the automatic transmission to understand, and use

in practical work.

Key Words： Automatic transmission； Failure phenomenon； failure cause； Fault diagnosis and elimination

1概述

1.1自动变速器器的发展

在现代轿车上，常见的是采用电控的液力自动变速器，主要是由液力变矩器和自动变速器两大部分组成。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换档。与无级变速器相比，液力自动变速器最大的不同是在结构上，它是由液压控制的齿轮行星变速系统构成。因此，液力自动变速器并不是真正的无级变速器，还是有档位的。其所能实现的是在两档之间的无级变速。而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，因此，液力自动变速器比传统自动变速器结构简单，体积更小。

随着汽车技术的进步，已经越来越不满足于液力自动变速器，从而，实现汽车从有级变速阶段向无级变速阶段的飞跃。

1.2自动变速器的类型

汽车自动变速器常见的有三种类型是：液力自动变速器、机械无级自动变速器、电控机械自动变速器、双离合器自动变速器。目前轿车普遍使用的是液力自动变速器，液力自动变速器几乎成为自动变速器的代名词，但是电子控制自动变速器改进前景更好，因此了解探究电控自动变速器是我们今后要发展的方向。

液力自动变速器是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是液力自动变速器最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

1.3 自动变速器的功用组成及工作原理

1.3.1变速器的功用

变速器就如同我们的右脑控制行动，它能按需要改变传动比，达到减速、增矩的目的，同时可扩大汽车驱动轮和转变化范围；在发动机不改变旋向的前提下能完成汽车反向行驶，实现倒车；能中断发动机与驱动轮之间的动力联系，满足发动机起动、怠速运转和变速器换挡等工况需要。

1.3.2 自动变速器的组成

自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成如图1-1所示。

图1-1 电控液力自动变速器的组成

①液力变矩器：安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似,变矩器位于自动变速器的最前端。

②行星齿轮变速机构：行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。

③换挡执行机构：主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向离合器等组成。

④液压控制系统：自动变速器的供油系统主要由油泵、调压阀、油箱、过滤器及管道等组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。

⑤电子控制系统：电子控制的自动变速器设有各种传感器、执行器、ECU。

1.3.3自动变速器的工作原理

自动变速器最重要的参数就是挡位的个数，如果挡位越多，变速器与发动机动力的配合就会越紧密，能够把发动机的性能发挥得更好，但是自动变速器的核心技术是

控制机构。因为一台好的自动变速器，它的换挡品质必须做到响应速度快，换挡冲击小等特点，而我所论述的重点就是怎么诊断和排除换挡冲击大的故障。

液力控制自动变速器的原理是通过机械传动方式，将汽车的车速和气节门开度这两个主控制参数转变为液压控制信号；液压控制系统的阀板总成中的各调节阀根据这些液压控制信号的变化，按照设定的换挡规律操纵换挡执行元件的动作实现自动换挡。

电控自动变速器的原理是通过各种传感器，将发动机的转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器液压油温等参数信号输入ECU,ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出动作控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU的动作控制信号转变为液压控制信号阀板中的各调节阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件的动作，从而实现自动换挡过程。

2自动变速器的常见故障和诊断方法及诊断流程

2.1自动变速器常见的故障

了解自动变速器的故障是我们驾驶汽车和研究新方法的前提，常出现的故障包括：自动变速器汽车爬行故障；汽车不能行驶故障；打滑故障；换挡冲击过大故障；不能升挡故障；升挡过迟故障；无前进挡故障；无倒挡故障；无超速档故障的诊断；无锁止故障的诊断；跳挡故障的诊断；自动变速器异响故障；无发动机制动故障的诊断；不能强制降挡故障的诊断；液压油易变质故障的诊断；自动变速器换挡困难故障；自动变速器乱挡困难故障。

2.2自动变速器的故障诊断方法

任何学科最核心的东西就是方法，本文着重介绍的也是自动变速器的诊断方法，诊断自动变速器就好像是医生给病人看病一样，有的“病因”要用仪器才能诊断，有的要是去花费钱财那么就太小题大做了，因此我借用企业管理咨询的一个方法，简称为5W1H法，此方法在管理学原理和质量管理绩效的测评中都做了重点描述，下面我就详细的介绍是如何把此方法运用到自动变速器的诊断当中。

“5W1H”分别是指When(何时)：就是向用户询问故障是从什么时候出现的，询问保养状况，尤其是跟故障现象相关的总成，其保养项目是否按要求完成，如车辆经常是在4S店还是在路边小店做保养，ATF和滤清器是否按时更换过等（自动变速器对ATF 的油品质要求非常严格），很多常见障都是由于没有定期的或没有按照规定的里程来保

养造成的，故为了减少不必要的麻烦一定要使用厂家指定的产品。

Where(场所)找到问题的方向，做初步检查，包括自动变速器油的检查和更换、节气门拉索的检查与调整、制动器间隙的调整、发动机怠速检查与调整。

Why(目的)是指尽量分析为什么会发生这种故障，从而找出问题的症结所在，以便对症下药，那么要做的就是调出故障码，寻找故障发生部位，判断出故障是出自电控系统还是出自机械系统（包括齿轮变速传动系统和液压控制系统）。

Who(谁人)是指遇到的问题与那个总成相关，是否已检修过以及动过什么部位，是否经历过交通事故，是否曾被雨水浸泡过或涉水行驶过。

What（对象）是指列出一切可解决的方法及选择，也就是说“可以做什么呢？”，根据系统电路图检查线束导线以及各插接件是否有断路、短路、搭铁和接触不良的故障、检测各种传感器、执行器是否损坏和失效。

How(如何)是指通过什么方法排除故障，根据制造厂家提供的故障诊断表采取逐项排除法查找故障部位。

2.3 汽车自动变速器故障诊断的流程

在起步时，由停车挡或空挡挂入倒挡或前进挡时，汽车震动较严重；行驶中，在自动变速器升挡的瞬间汽车有较明显的闯动。

3.1.2故障原因

导致自动变速器换挡冲击大的故障原因很多，主要原因在于调整不当，机构元件性能下降或损坏，电子控制系统有故障，主要是由于发动机怠速过高，节气门拉索或节气门位置传感器调整不当，使主油路油压过高；升挡过迟，真空式节气门阀的真空软管破裂或松脱；主油路调压阀有故障，使主油路油压过高；减振器活塞卡住，不能起减振作用；单向阀钢球漏装，换挡执行元件（离合器或制动器）接合过快；换挡执行元件打滑；油压电磁阀不工作；电脑有故障。

3.1.3故障诊断与排除

由于引起换挡冲击的原因较多，因此，在诊断故障的过程中，必须循序渐进，对自动变速器的各个部分做认真的检查。一定要在全面检测的基础上，有针对性地进行分解修理，切不可盲目地拆修。总体而言，若是由于调整不当所造成的，只要稍作调整即可排除；若是自动变速器内部控制阀、减振器或换挡执行元件有故障，应分解自动变速器，予以修理；若是电子控制系统有故障，应对电子控制系统进行检测，找出具体原因，加以排除。

首先检查发动机怠速，装用自动变速器的汽车的发动机怠速一般为750r/min左右。若怠速过高，应按标准予以调整。然后检查节气门拉索或节气门位置传感器的调整情况，如不符合标准，应重新予以调整。其次检查真空式节气门阀的真空软管，如有破裂，应更换，如有松脱，应重新连接。再者做道路试验，如果有升挡过迟的现象，则说明换挡冲击大的故障是升挡过迟所致。如果在升挡之前发动机转速异常升高，导致在升挡的瞬间有较大的换挡冲击，则说明离合器或制动器打滑，应分解自动变速器，予以修理。还可以检测主油路油压，如果怠速时的主油路油压高，则说明主油路调压阀或节气门阀有故障，可能是调压弹簧的预紧力过大或阀心卡滞所致，如果怠速时主油路油压正常，但起步进挡时有较大的冲击，则说明前进离合器或倒挡及高挡离合器的进油单向阀阀球损坏或漏装，对此，应拆卸阀板，予以修理。最后检测换挡时的主油路油压，在正常情况下，换挡时的主油路油压会有瞬时的下降。如果换挡时主油路油压没有下降，则说明减振器活塞卡滞。对此，应拆检阀板和减振器，电子控制自动变速器如果出现换挡冲击过大的故障，应检查油压电磁阀的线路以及油压电磁阀工作是否正常、电脑是否在换挡的瞬间向油压电磁阀发出控制信号。如果线路有故障，应予以修复；如果电磁阀损坏，应更换电磁阀；如果电脑在换挡的瞬间没有向油压电磁阀发出控制信号，说明电脑有故障，对此，因更换电脑。

3.2案例分析三凌志400轿车换挡冲击过大

故障现象：一辆凌志400轿车装了A341E自动变速器，因行驶中自动变速器油底壳被撞击破损，漏失变速器油而导致摩擦片烧损故障。拆下变速器并对其进行解体检修后，试车便出现在操纵选档手柄进R(倒档)和D(前进档)位时汽车有较大的振动冲击感，而对变速器进行道路试验检验其余各种情况都正常。对选档杆系，节气门阀拉线等装置进行检查调整，均无变化，检查自动变速器油位油质，发动机转速等都正常。并且故障警示灯也无故障信号显示。

故障排除方法：A341E自动变速器液压系统的主油路压力调节阀为无级变压控制主油压力调节阀如图5-16所示。前进档时，阀的上方A处作用着向下的油压力F

A

；阀

的下方作用着向上的弹簧弹力F

D 和节气门油压力F

C

；三个力对抗，决定阀的位置和工

作液的排泄量，控制主油路油压大小。倒档时，来自手控阀的倒档控制油压也作于阀

的下方B处，由于截面B>C，产生向上的力F

B

从而使阀向上移动，排油减少，主油路

油压升高。由于节气门阀被强迫打开，下端的节气门压力F

C

也较大，故使主油路压力

变大。使自动变速器在换档时主油路压力不能起到良好的减压缓冲，而出现较大的冲击，更换拉线故障排除。

图5-16 主油路压力调节阀工作原理图

故障小结：事后询问得知，在拆卸变速器总成时由于忘记了拆节气门体处拉线上端的固定端子，吊变速器时受力拉扯使拉线铆接端子脱开。因此在对汽车总成件进行拆卸时应特别注意各种联接件，尤其是各种油管、水管、真空管、拉杆、拉线、导线等，避免造成不必要的麻烦。此类似故障具有两个隐性：由于拉线套外端还另外有一个橡胶套保护套，致使损坏后不易觉察；由于拉线限位块的作用，通过一般检查调整手段，甚至脱开节气门摇柄处的拉线联接都对其无效。

4自动变速器使用注意事项自动变速器的养护

4.1自动变速器使用注意事项

我们在使用自动变速器时必须注意，只有排挡杆置于P、N位置时，方可起动发动机，在点火开关打开状态下，若想移出这两个挡位，必须先踏下制动踏板，同时按下手柄按钮，才可将排挡杆移入其他挡位。 P挡可作为手制动的辅助制动器，但不可替代手制动器。车辆被牵引时排挡杆须置于N位置，牵引时车速不可超过50Km/h，牵引距离也不能超过50Km，若需牵引更长的距离，需将驱动车轮升离地面。若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态，此时只有3、1、R挡可以工作，不要

认为尚有挡位可用，就不去修理，应及时查明故障并排除，否则会损坏自动变速器内的多片离合器。自动变速器车无法用牵引或推动起动的方法起动发动机，因为ATF油泵不工作，自动变速器无法建立起正常的工作油压。在寒冷的冬季，行车前先起动发动机预热1分钟后再挂挡行驶。高速行驶或下坡时挂N挡滑行,部分驾驶员认为在高速行驶或下坡时挂N挡滑行可以节省燃油，其实这是非常错误而且危险的做法。自动变速器在汽车行驶时输出轴转速较高，而此时如果发动机转入怠速状态(挂N挡时)，变速器会出现供油不足，尤其对多片式离合器而言更是容易因为缺少润滑、冷却而烧损。

4.2自动变速器的养护

任何机械的使用都要有维护，而自动变速器的维护最重要的就是自动变速器油的检查和更换。自动变速器内注入一种叫做ATF的润滑油，即自动变速器油，它的作用除了润滑、降温和清洗以外，更主要的是通过油的流动传递扭矩，也就是传递发动机和变速箱之间的动力。ATF油的工作温度一般在140摄氏度左右，因此对油的质量要求很高，还必须保持清洁。

变速器油的检查

在车主愿意的情况下，以自己检查自动变速器油液面，检查时汽车应停放在平坦的路面上，发动机怠速运转，换挡杆位于P位。将换挡杆移到１挡再从１挡移到P挡。通过每个挡位时稍有停留，确保每个挡位啮合和脱开。打开发动机舱盖，拉起油尺端锁杆，拔出油尺擦干，然后将其推到油底。拉出油尺读取液面高度，液面须符合下列条件：冷态变速器：应从+20℃一侧读取，液面应保持在MAX到MIN之间。热态变速器：液面应从标有+80℃一侧读取，液面应保持在MAX到MIN之间。冷态表示发动机运行少于１min，最高室温35℃。汽车至少行驶20Km为热状态。如需添加变速器油可通过油尺管上端，过程如下：读取+20℃一侧加注0.25L，液面可从MIN升到MAX。从+80℃的一侧加注0.4L，液面可从MIN上升到MAX。在变速器油检查过程中，一定要保证干净，避免尘土微粒进入变速器，导致变速器过早损坏。如果发现变速器油面出现不正常现象，首先进行简单的目视检查，看看是否存在明显的泄漏或者其他故障，最好还是送到特约售后服务中心进行检查和排除故障。

总结

在总结前辈的观点后，集思广益，我完成了这篇论文，对于自身而言可以说是一次比较大的进步。它所需的基础知识广泛，知识的内容和深度对于自己来说都是挑战。这不仅是对所学知识的回顾，更是一次知识的再学习，深层次的理解和运用。需要从不同角度去剖析，这是对自身所学知识的考查，对掌握知识能力的考验。通过这次论文的完成，不仅使自己知识进一步巩固和扩展，从中锻炼了自己观察、分析和解决问题的能力。

同时，通过此次的论文，我学到了很多知识，在论文的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，使我自学能力和动手能力又进了一步。通过毕业论文，我学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题，对以后的生活、工作实践都获益匪浅。

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