以丰田U341E为例的电控液力自动变速器维修探索

黄知秋

摘要：自动变速器较为复杂的机械结构和控制原理等问题，往往会导致一系列的故障，对此必须采取科学有效的故障维修对策。本文以丰田U341E型电控液力自动变速器为研究对象，探索自动变速器故障的检修流程，为汽车维修技师提供相关的维修经验。

关键词：自动变速器;维修;故障诊断

中图分类号：U463.212                                  文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2020）22-0129-02

0  引言

丰田U341E型自动变速器是丰田爱信公司一款成熟的四速电控液力式自动变速器，早期广泛安装在丰田卡罗拉、花冠等多款车型上。现在部分六速自动变速器也是在该款基础上的改进型自动变速器，在当今市场上该款变速器的配件充裕、维修资料详尽，故以此款自动变速器作为研究对象较为典型。

1  自动变速器检修流程

发动机、底盘、自动变速器等许多部件都会影响自动变速器的性能，在检修自动变速器前，必须先确定故障到底发生在哪一部分。

电控液力自动变速器的检修建议遵循如图1所示的检修流程图。

在车辆送入车间之后，首先需要对车辆做好防护。维修人员先需要根据客户对车辆故障的描述，初步判断故障原因，然后再检查蓄电池电压。一般情况下蓄电池的标准电压在11-14V之间，如果电压不足11V需要对蓄电池进行充电或者更换才能继续检查。

使用智能检测仪连接到车辆的DLC诊断接口上，在点火开关ON位置或者车辆起动的情况下读取故障码或者定格数据。如果可以读取到自动变速器故障码，则按照故障码描述的内容进行故障排除，并对电路和零部件进行检查、修理或者更换。

如果未能检查到故障码的情况，则按照下文描述的过程，对车辆的故障进行排除。

2  自动变速器检修措施

2.1 检查自动变速器油

液力自动变速器是以自动变速器油（ATF）作为介质，利用液体的压力能和动能来传递能力。自动变速器油（ATF）在自动变速器内部还起到了系统润滑、防腐、防锈、冷却和清洗等作用。对于自动变速器来说，首先应满足液压装置在工作温度下对自动变速器油（ATF）油量和黏度的要求，这直接与传递效率、传递精度有关。

ATF在正常工作温度下一般能行驶约4-6万公里或24-36个月（不同车型对自动变速器油液的更换周期要求不同，根据具体车型的使用要求进行油液更换）。影响油液和变速器使用寿命的最重要因素之一是ATF的温度，而影响ATF温度的主要因素是液力变矩器故障、离合器和制动器的打滑或分离不彻底，单向离合器故障、ATF油冷却器堵塞等，所以ATF温度过高或急剧上升是十分重要和危险的信号。

自动变速器油的检查主要有油位检查和油质检查两个方向。以U341E为例，油位应在油尺的标准范围内，油质应为粉红色或品红色。

2.2 检查驻车档/空档位置开关

拉紧驻车制动器，并将点火开关至于ON档位置。踩下制动踏板，检查并确认在P档和N档位置时，发动机是否能顺利启动，而在其他档位发动机无法启动。如果发现故障，则应检查驻车档/空档位置开关的导通性、检查驻车档/空档位置开关总成，以及检查换档杆总成的安装情况。

2.3 路试

根据故障现象，分析可能的原因，设法重现故障现象。自动变速器的正常工作温度为50-80℃，应该在此正常的工作温度范围下进行路试。

路试检查的项目有：D档位的检查、R档位的检查和P档位的检查。检查车辆在这三个档位下是否有出现换档冲击或打滑现象，以及是否出现异常噪声和振动。

在路试的过程中也需要检查车辆强制降档的操作，确认各速度都处于维修手册中的自动换档规范指示的适用车速范围内。

2.4 机械系统测试

机械系统的测试主要方法有失速测试和换档时滞测试两种。

失速测试是检测发动机功率、液力变矩器工作情况、行星齿轮机构和换档执行元件工作状态的一种方法。

不同自动变速器有其失速转速的标准值，以U341E为例，标准失速转速为2100rpm至2700rpm。若失速转速与标准值相符，说明自动变速器的油泵、主油路油压及换档执行元件的工作基本正常。如果失速值偏低则考虑是自动变速器输入端的问题，如发动机动力不足、液力变矩器内部问题等。如果失速值偏高则考虑是自动变速器内部问题，如自动变速器液位偏低、主油路油压偏低、相关档位的离合器打滑等。

换档时滞测试是在发动机怠速运转工况下且自动变速器油温在正常工作温度下，变换换档杆。在感觉到换档冲击之前将有一定时间的时延或时滞。这可用于检查离合器和制动器的状态。换挡时滞一般在1.2秒至1.5秒之间。换档时滞如果过长，则说明主油路油压偏低或者离合器磨损。

2.5 液压测试

液压测试是对自动变速器运转时，各油路的压力进行测量，为自动变速器的故障提供依据，以便针对性的修复。将测得的主油路油压与维修手册规定的标准值进行比较。以U341E自动变速器为例，该变速器在不同工况下的液压测试标准值如表1所示。

如果所有档位的测量值都偏高或偏低，则考虑是换档电磁阀、油压调节阀或者ATF泵的故障。如果仅在D档或者R档偏低，则考虑是相关油路漏油、相关离合器或制动器的故障。

2.6 手动换档测试

手动换档测试的目的是为了确定故障起因是机械因素还是电气因素。断开自动变速器的电气线束，以禁止电子控制自动换档功能。在此情况下只能操作换档杆进行换档。如果通过操作换档杆未能换档，可假定存在机械故障。

2.7 电控系统检查

当维修人员怀疑自动变速器的故障是因为电控系统引起时，维修人员应该查看仪表台的故障指示灯（MIL）是否點亮。如果有故障指示灯，则有明确的故障码。此时，维修人员可以使用智能检测仪对车辆进行故障码的读取，并根据故障码指定的故障进行维修排故。

如果并没有故障指示灯或使用智能检测仪诊断时显示无故障码，并且根据上述的检查步骤进行故障诊断后，但故障依旧发生，那么应查阅维修手册中的故障症状表中给定的顺序检查与各症状对应的电路，并进行故障排除。

2.8 失效保护

当电控元件出现故障后，电控系统提供了备用的失效保护模式，以使得车辆能够继续行驶。当出现失效保护模式时，部分相对比较老旧的车辆有可能不会出现故障码或者故障提示，所以失效保护模式下的故障常常会被忽视。

当进入失效保护模式时，自动变速器的各电磁阀一般被设置在一个默认的工作位置（断电状态），以便在电控系统的输入和输出故障时允许变速器继续工作。以U341E自动变速器为例，当出现失效保护时，比如换档电磁阀S1和S2任意一个出现故障，自动变速器ECU就会启用失效保护控制功能。发动机和自动变速器ECU还会同时关闭换档正时控制电磁阀ST。如果当换档电磁阀S1和S2同时故障时，自动变速器的液压控制系统将不能以电控的方式进行换档，而必须使用手动换档，且此时只有三档（D3）是可以工作的。

3  结语

自动变速器由各种经过高精度加工的零件构成，在装配时即使是轻微的划痕也有可能导致漏油或影响使用性能，拆装、检修等环节都有许多注意事项。因此如果未按照检修流程仔细地检查而盲目地进行拆解检查，可能导致变速器性能受损。为了切实提高自动变速器故障诊断及维修质量，应当依据标准化流程开展故障检修，为车辆运行提高安全的保证。

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