自动变速器故障诊断方法
摘 要 本文给出了汽车自动变速器的故障诊断方法，结合故障实例分析了各种诊断方法的应用。
关键词 汽车自动变速器 故障诊断方法
自动变速器是现代汽车上装备的一个集“机、电、液”一体的复杂总成，实践证明，对自动变速器进行故障诊断，若盲目拆装，则会降低维修效率，可能引发伴生故障。运用正确的故障诊断方法，可以准确定位故障点，迅速排除故障。
1.基本检查
1.1油液检查
（1）检查油面是否正常。
（2）检查油质：若油液为黑色、有异味，则为摩擦片磨损；若油液为乳白色，则为有冷却水进入油液；若油液为褐色、粘稠，则为油液氧化变质。
（3）检查油液标号：是否符合原车要求。
（4）检查油管，接头：有无弯折、泄漏。
1.2基本调整
（1）检查调整操纵杆拉索（杆）。
（2）检查调整档位开关。
另外，一些车型的制动带间隙可利用外部调整螺钉进行调整。对液控自动变速器应检查调整节气门阀拉索，以保证正确的节气门阀油压。
1.3电器检查
检查电器元件：是否损坏；插接是否良好；有关的保险、继电器是否正常。
1.4检查故障灯；提取故障码
检查故障灯、故障码：如果存在故障码，应检查有关元件、电路。
1.5检查发动机性能
检查发动机的动力性；怠速及自诊断故障信息。一些车型的发动机电控系统、性能异常会影响自动变速器电控系统工作。怠速过高会导致起步冲击。
1.6检测主油压
在故障状态下检测主油压是否正常。
1.7时滞试验
操纵杆N到D位：时滞时间不大于1.2秒；操纵杆N到R位：时滞时间不大于1.5秒，否则为油压低，离合器、制动器泄漏。若没有时滞反应，则液压油路没有作用，车辆不能起步或换档。
时滞试验应用案例：
一辆GM LUMINA 装备4T65-E电控自动变速器，冷车不能起步，发动机运转至水温正常后，可起步行驶；行驶中停车再起步时偶然出现不能起步现象。电控系统警告灯不亮，无故障码。
进行时滞实验，冷车状态没有时滞反应，不能起步；水温正常后时滞实验正常，可起步行驶。分析实验结果，可知变扭器、油泵、齿轮机构正常。所以，故障点范围缩小到阀体和1、R档有关的离合器、制动器密封元件；可认为电控系统正常，即使存在故障也是在换档电磁阀的密封性能方面。决定拆检自动变速器。解体后发现1、R档制动器活塞内油封上有一个细小裂纹。分析认为，冷车状态时油液从油封上的细小裂纹泄漏，活塞无动作油压，1、R档制动器不动作，进行时滞实验没有时滞反应，车辆不能起步；水温正常后，活塞、制动毂热胀，挤压油封上的细小裂纹，可保持密封，进行时滞实验感觉正常，车辆可起步行驶；行驶中停车再起步时，若油封上的细小裂纹泄漏，会偶然出现不能起步现象。更换修理包后自动变速器工作正常。
2.手动档试验
手动档试验是自动变速器故障诊断的重要方法之一。手动档试验的目的为区分故障点是在电控系统或是在自动变速器内部的液压机械系统。
手动档试验有两部分内容：
（1）手动操纵试验：断开自动变速器的全部换档控制电磁阀的插接器，操纵杆置于P、R、N、D、3、2、L各位置，进行行驶实验。将实际行驶的速比与该自动变速器的标准速比比较。
若结果异常，则故障点在自动变速器内部的液压机械系统；若结果正常，则应继续进行手动电磁阀试验。
例如TOYOTA A140E自动变速器的标准速比如表1所示。
表1 TOYOTA A140E自动变速器手动操纵试验标准速比
操纵杆位置
P
R
N
D
2
L
标准速比
P
R
N
O/D
3
1
（2）手动电磁阀试验：操纵杆在P、R、N、D、3、2、L各位置，按照电脑程序控制的各换档电磁阀状态，人工对应控制各换档电磁阀通电或断电，实现各速比油路的转换，行驶试车。
若结果异常，则故障点在自动变速器内部的液压机械系统；若结果正常，则故障点在电控系统。
例如TOYOTA A140E自动变速器的换档电磁阀状态如表2所示。
表2 TOYOTA A140E自动变速器的电磁阀状态
换档电磁阀
O/D
3
2
1
A
×
×
√
√
B
×
√
√
×
注：√--打开；×--关闭
例如FORD AXODE自动变速器的换档电磁阀状态如表3所示。
表3 FORD AXODE自动变速器的换档电磁阀状态
换档电磁阀
4档
3档
2档
1档
R档
P/N档
A
√
×
√
×
×
×
B
×
×
√
√
√
√
C
√
×
×
×
×
×
注：√--通电；×--断电
须特别注意，若手动操纵试验结果正常，还不能确定自动变速器的液压机械系统正常；若手动电磁阀试验结果异常，则可断定故障点在自动变速器的液压机械系统。这是因为在手动操纵试验中，有部分液压系统的油路、机械系统工作，另一部分油路、机械系统不工作；只有在手动电磁阀试验中，液压系统的全部油路和机械系统均工作，故其试验结果是否正常，可全面反映自动变速器液压机械系统的性能。
手动档试验应用案例：
一辆FORD SABLE（黑貂）轿车，装备AXODE电控自动变速器，故障现象为行驶中档位始终在3速，不能自动换档。
利用手动档试验区分故障点是在电控系统或是在自动变速器内部的液压机械系统。首先进行手动操纵试验，对比表 ，操纵杆置于D位置时，实验结果正常。须特别注意，该自动变速器若不继续进行操纵杆置于其它位置的手动操纵试验，不进行手动电磁阀试验，则可能得出“故障点在电控系统”的错误判断。
将操纵杆置于2、L位置，进行手动操纵试验，发现自动变速器有打滑现象。
按照表3进行手动电磁阀试验，发现自动变速器有打滑现象。
综合以上分析，确认自动变速器的液压机械系统和电控系统均存在故障。检查自动变速器控制电磁阀的插接器，发现有一个插头弯曲，不能插入插孔；拆检自动变速器，发现有一组摩擦片严重磨损。更换电磁阀插接器及连线；更换自动变速器修理包，故障排除。
3.电控系统的检测
3.1检测故障码
如果电控系统存在故障码，首先应检查有关元件、电路。
运用故障码诊断，应注意以下几个方面：
若有故障码存在，则大多数情况下是电控系统确有故障，也会有不同程度的故障症状。在某些情况下，虽有故障码存在但电控系统不一定有故障，这主要是因为：外界各种干扰；检测人员的误操作；相关的机械、液压系统故障的影响；虚假的故障码等。
当有故障症状出现时，一定有故障，但不一定有故障码，因为故障码是由电脑的自诊断系统定义的，凡不受电脑监测的故障点，均无法定义故障码。例如：未被电脑监测的机械性故障如离合器、制动器打滑等，自诊断系统就无法识别，但自动变速器会表现出工作不良的故障症状。
总之，有故障码电控系统不一定有故障；没有故障码自动变速器不一定没有故障。
故障码分析与故障排除案例：
一辆TOYOTA PREVIA，装备U241E电控自动变速器，VIN码：JTEGD 34M 700101291，已经行驶18万公里。高速行驶中故障灯亮，读取故障码为P0710——自动变速器油温过高，同时，驾驶员感觉车辆行驶无打滑等异常。针对该故障，此前已三次换油、清洗，曾发现油液脏污。该车入厂检查时油液洁净，无异味。
根据读取的故障码，指示自动变速器油温过高，首先检查自动变速器油温传感器。在 25℃ 时测量其电阻值为：3.5KΩ；在 110℃ 时测量其电阻值为：250Ω，断定油温传感器正常。检查油温传感器线路，无短路、断路。
分析认为，触发自动变速器油温故障码的原因除油温传感器及其线路外，还有ECU故障和自动变速器内部液压机械系统两个方面。ECU故障不作为首先考虑的因素。如果自动变速器内部摩擦片打滑、液压油路循环不良，可能引起油温过高。
为测试自动变速器内部摩擦片是否打滑，进行失速实验。D档失速转速为2100转/分；R档失速转速为2300转/分，均未超过规定值，结果正常。
须特别注意，失速实验只能检测部分离合器、制动器是否打滑，再根据此前三次换油、清洗中曾发现油液脏污，判断自动变速器油温过高是自动变速器内部摩擦片打滑或液压油路循环不良所致。
拆检自动变速器，发现1-R档制动器摩擦片严重磨损，回位弹簧脱落，卡环磨损；二档离合器毂一端磨损。更换修理包及磨损的元件后，故障排除。
3.2控制功能的检测：
从车辆起步到最高速的加速、减速行驶过程中，在故障状态下监测电控系统传感器信号、执行器的动作是否正常。
传感器信号的检查包括传感器和信号线路，对需要工作电压的传感器应检查其工作电压。传感器的信号特征与检测见表4。执行器的检查包括执行器、控制信号和信号线路，对需要工作电压的执行器应检查其工作电压。执行器的信号特征与检测见表5。
表4 传感器的信号特征与检测
元件
类型
信号特征
检测
车速传感器
舌簧式
通断信号
电压表或示波器
解码器读数据
磁电式
正弦波信号
示波器
霍尔式
矩形波信号
示波器
节气门位置传感器
电位器式
模拟电压信号
电压表或示波器
档位开关
开关式
通断信号
电压表或示波器
水温传感器
热敏电阻
正弦波信号
电压表或示波器
油温传感器
热敏电阻
正弦波信号
电压表或示波器
OD开关
开关式
通断信号
电压表或示波器
强制降档开关
开关式
通断信号
电压表或示波器
涡轮轴转速传感器
磁电式
示波器
示波器
输入轴转速传感器
磁电式
示波器
示波器
压力开关
开关式
通断信号
电压表或示波器
表5 电控系统执行器的信号特征与检测
元件
类型
信号特征
行驶特性
检测
换档电磁阀
开关型
电压通断
档位变换
二极管试灯
或示波器
解码器读数据
锁止电磁阀
频率型
频率信号
变扭器锁止
示波器
调压电磁阀
占空比
占空比信号
主油压调节
示波器
须特别注意：信号线路的检测包括：是否导通；是否与其他线路绝缘；信号能否正常传输。通常用欧姆表检测信号线路导通并与其他线路绝缘，即认为信号线路正常，这在有些情况下是误判。检测信号能否正常传输有两种方法：一是在ECU发出控制信号后，检测对应的执行器是否正常动作；二是用重新连接导线的方法进行对比观察，若执行器正常动作则说明原线路不能正常传输控制信号。
电控系统故障案例一：
一辆HonDA ACCORD 装备MPOA电控自动变速器，行驶中不能自动换档，故障灯亮。经试车发现该车同时车速表无指示。
该自动变速器电控系统主要传感器是节气门位置传感器和车速传感器。若车速传感器无信号，则电控系统进入后备状态，换档电磁阀无驱动信号，不能自动换档。结合该车同时车速表无指示，进一步证明车速传感器信号故障。检测霍尔式车速传感器，其工作电压正常但无信号输出，断定车速传感器损坏，更换后故障排除。
电控系统故障案例二：
一辆TOYOTA CAMRY 装备A140E自动变速器，操纵杆在D位时，只能在超速档行驶，不能自动换档。进行手动档实验，结果正常，断定故障点在电控系统。
检查换档电磁阀A和B，电阻值正常，加电动作测试亦正常。车辆路试中，利用两个二极管试灯分别连接电脑控制换档电磁阀A和B的两个端子，二极管试灯显示电脑输出的换档驱动信号正常。利用欧姆表检测换档电磁阀A和B的信号线路，均导通且与其他线路绝缘。最后，检查线路的信号传输性能，断开换档电磁阀A和B的原装信号线路，另外重新连接导线，车辆路试自动变速器换档正常。确认故障原因为换档电磁阀A和B线路的信号传输性能异常，重新连接导线后故障排除。
4.液压系统的检测
4.1主油压检测与失速试验：
操纵杆在D位、3位、2位、L位、R位分别检测怠速、失速时的油压和失速转速。对照维修手册给出的标准数据，进行分析。
如果主油压不正常，那么主要原因是：
（1）油泵故障。
（2）油压调节阀故障。
（3）滤网阻塞。
（4）节气门拉索调整不当（仅对节气门调节主油压的自动变速器）。
（5）阀体故障。
如果失速转速在各档位均相同，但低于标准值，那么主要原因是：
（1）发动机动力不足。
（2）变扭器内导轮的单向离合器故障。
如果失速转速在各档位均相同，但高于标准值，那么主要原因是：
（1）主油压低。
（2）阀体故障。
（3）在各档位均动作的液压执行器故障。
如果失速转速在某个档位高于标准值，那么主要原因是：
（1）在该档位动作的液压执行器故障。
（2）阀体中控制该档位动作的液压执行器的油路及液压元件故障。
4.2检查速控阀油压
对液控自动变速器，随车速变化应检查速控阀油压是否符合标准值，如果超出标准值范围，应检查、清洗、更换速控阀、阀体等。
4.3检查液压执行器油压
一些自动变速器有多个液压执行器油压检测孔，可以检测对应的油路压力，由此判断故障点。
例如，HonDA MPOA 型自动变速器壳体上设有5个离合器油压检测孔，分别为：一档离合器油压检测孔；一档同步离合器油压检测孔；二档离合器油压检测孔；三档离合器油压检测孔；四档离合器油压检测孔。如果检测到油压偏低，那么可断定对应的液压执行器或油路有故障。
5.自动变速器的拆检
5.1离合器、制动器与油封的检验
（1）检查离合器、制动器摩擦片数、间隙、磨损、卡环；制动带间隙、表面磨损。
（2）检查活塞的动作（用压缩空气吹）、回位簧、卡环、节流球阀。检查、更换油封。检查活塞表面磨损、裂纹、损坏。
5.2单向离合器的检测
检查单向离合器的单向锁止力矩与单向转动。
5.3齿轮、轴承的检测
（1）检查齿轮表面烧蚀、破裂、损坏；润滑油孔。
（2）检查轴承的磨损；安装；配合间隙。
（3）检查轴、衬套的磨损；弯曲；配合间隙。
5.4油泵的检测
对齿轮泵：检查齿轮是否破裂、损坏；啮合间隙、顶隙、端隙；主动齿轮的驱动轴。
对叶片泵：检查叶片是否破裂、损坏；滑动间隙；驱动轴。
5.5阀体的检测
（1）检查、清洗、更换滤网。
（2）检查电磁阀：测电阻是否正确；加电动作时响声应清脆；是否堵塞（加电动作时用压缩空气吹）；密封元件。
（3）检查垫片，隔板：是否平整，有无裂纹；油孔能否对正。
（4）检查阀板：接合面是否平整、有无变形、裂纹及磨损。
（5）检查油管：是否弯折、堵塞。
（6）检查单向阀、节流阀、热力阀：位置、磨损、动作。
（7）检查滑阀：弹簧的自由长度、圈数、直径与弹力；柱塞表面磨损、裂纹、划痕、配合间隙；锁片厚度、安装位置。
（8）检查油道：是否堵塞、有无裂纹。
（9）检查紧固螺栓：扭力、紧固顺序。
（10）检查阀体的泄漏：将阀体浸泡在热水中，加压缩空气试漏。
5.6散热器的清洗与检测
清洗散热器；加压检测是否泄漏。
5.7变扭器的检测与清洗
（1）检查变扭器内单向轮：用专用工具检查变扭器内单向轮能否单向锁止。
（2）检查变扭器毂的偏摆：用百分表检测，偏摆量不大于 0.3mm 。
（3）检查变扭器驱动盘的偏摆：用百分表检测，偏摆量不大于 0.2mm 。
（4）检查变扭器的泄漏：在热水中加压缩空气检测变扭器是否泄漏。
（5）装合变速器后，拆下变速器通向散热器的油管，启动发动机，观察出油压力、油液是否洁净。若出油压力低，说明变扭器堵塞；若出油脏污；应放油至油液洁净。
5.8壳体的检测
（1）检查壳体结合面；检查壳体有无损坏、裂纹。
（2）利用压缩空气加压法检测壳体油道有无泄漏。
