丰田A340E型自动变速器的结构原理及检修（刘成） - 图文

高等教育自学考试

毕业设计（论文）

题目 专业班级 姓名 指导教师姓名、职称 所属助学单位

年 月 日

I

目录

目录................................................................................................................................. II Abstract ............................................................................................................................V 1 绪论 ............................................................................................................................. 1 1.1 汽车自动变速技术的产生与发展 ................................................................................ 1 1.1.1 实现车辆自动变速的意义........................................................................................ 1 1.1.2 汽车自动变速器的产生 ........................................................................................... 2 1.1.3 车辆自动变速器的发展过程 .................................................................................... 2 1.1.4 车辆自动变速器的发展趋势 .................................................................................... 3 1.1.5 国内车辆自动变速器的应用与发展现状................................................................... 4 1.2 现代汽车自动变速器的总体构造 ................................................................................ 4 1.2.1现代汽车自动变速器的分类...................................................................................... 4 1.2.2现代汽车自动变速器的基本组成............................................................................... 5 1.2.3现代汽车自动变速器的基本原理............................................................................... 6 2 丰田A340E自动变速器的结构和工作原理.................................................................... 8 2.1 丰田A340E自动变速器的结构 .................................................................................. 8 2.1.1 结构简述 ................................................................................................................ 8 2.2 液压控制系统 ...........................................................................................................12 2.2.1 概述 ......................................................................................................................12 2.2.2 液压系统组件的结构与工作原理 ............................................................................12 2.3 电子控制系统 ...........................................................................................................17 2.3.1 概述 ......................................................................................................................17 2.3.2 电子控制系统框图 .................................................................................................17 2.3.3 系统图...................................................................................................................19 2.3.4 控制组件功能 ........................................................................................................19 2.3.5 ECU的功能 ...........................................................................................................20 3 丰田A340E自动变速器故障的研究 .............................................................................23 3.1 常见故障的检测方法与基本维修 ...............................................................................23 3.2 故障现场维修分析 ....................................................................................................24 3.2.1 升档时车身抖动.....................................................................................................24 3.2.2升档时车身抖动仪表板上O/D指示灯常亮，自动变速器换挡冲击 ..........................25 4 自动变速器的基本检查与试验 .....................................................................................27 4.1 基本检查 ..................................................................................................................27 4.1.1 节气门与换档拉索检查 ..........................................................................................27 4.1.2 自动变速器的液位检查 ..........................................................................................27 4.1.3 自动变速器的控制开关检查 ...................................................................................29 4.2 自动变速器的试验 ....................................................................................................29 4.2.1 失速试验 ...............................................................................................................29 4.2.2 油压试验 ...............................................................................................................30 4.2.3 时滞试验 ...............................................................................................................31 4.2.4 道路试验 ...............................................................................................................32 结论................................................................................................................................34

II

致 谢 ..............................................................................................................................35 参考文献.........................................................................................................................36

III

摘要

本文介绍了自动变速器的产生、意义、发展过程以及未来发展趋势；分析了自动变速器的类型、基本组成及基本原理。

主要是对实验室现有的丰田A340E自动变速器进行了解体研究，分析了该变速器的动力传递路线、执行器工作过程及液压控制系统；同时对该变速器的阀体进行了解体研究，分析了阀体油路及各个阀的工作过程；接着，根据以上内容分析了该变速器的基本结构、基本组成、各组件功能、执行器类型、齿轮变速机构的工作原理以及液压系统控制过程；最后，根据各个阀的作用及工作过程，绘制出了该自动变速器的油路控制图。还有，本文结合相关的资料分析了丰田A340E自动变速器的常见故障和疑难故障现象、原因及排除方法。

关键词：自动变速器；丰田A340E型自动变速器；传动路线；故障检修；发展趋势

IV

Abstract

The production, significance, development and tendency of AT was introduced, and the type, basic compose and principle of AT was analyzed in my paper.

Toyota A340E AT was mainly researched in our laboratory, the power transmit way, the process of component and the control of fluid system was analyzed. At the same time, all kinds of valve of the AT was researched, the oil way of valves and its working process was analyzed. Next, according to these content, the basic construction, basic component and the function of component of the AT was analyzed and so on. Finally, the oil way control picture of the A340E AT was drawn. Again, the trouble of Toyota A340E AT was analyzed.

Keywords：Automatic transmission; A340E type automatic transmission, transmission line, breakdown maintenance and development trend

V

1 绪论

1.1 汽车自动变速技术的产生与发展

汽车是现代工业文明的产物，也是现代工业文明的象征。从诞生以来，汽车始终凝结着同时代科学技术发展的最先进成就。随着信息技术的迅速发展，汽车也有了新的发展。信息技术的使用，使得汽车各个子系统有机地结合了起来，我们可以把汽车看作一个整体、一个大的系统，对其进行智能化、网络化的控制，已经成为发展方向。传动系统在汽车这个大系统中扮演着“承上启下”的重要角色。如果说过去内燃机的发展在汽车工业中起了重要作用，那么现在则是计算机技术在变速器中的应用，有力地推动了车辆工业的发展。汽车变速器的任务是传递动力，并在动力传递过程中改变传动比以改善发动机的特性，同时通过改变速度来适应不同的驾驶要求。人工操作的有级变速器在换挡时转速变化突然，常使发动机处于非稳定工作状态，这使得汽车排出的有害物质增多，污染严重。因此，要保证发动机在汽车行驶过程中处于良好的工作状态，发展自动变速器就显得至关重要[1]。

1.1.1 实现车辆自动变速的意义

1）采用自动变速技术消除了驾驶员换挡技术的差异性。自动变速是按某种预先设定的换挡策略自动完成换挡，以使整车获得最佳的燃油经济性、动力性和低的污染排放。只要换挡策略设定正确就会取得好的效果，而与驾驶员的技术水平无关

[1]

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2）采用自动变速器能得到好的传动比。由于有级自动变速器能自动同步换挡、

离合器可按最佳结合规律结合，也能避免手动换挡粗暴所产生的冲击与动载，这对于在地形复杂、路面恶劣的现场作业或越野行驶时的工程车辆、自卸汽车以及军用车辆都特别重要[1]。

3）采用自动变速器可减轻驾驶员的劳动强度、提高生产率。据统计：城市大客车平均每分钟换挡3～5 次，驾驶员就要连续完成20～30 个手脚协调动作。而采用自动变速后，则从根本上简化了操纵，离合器踏板、变速杆都取消了，驾驶员只要控制油门，即控制了变速，极大地改善了驾驶员的劳动条件，从而提高劳动生产率

[1]

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4）采用自动变速技术减少了废气排放。在车辆保有量多的城市，汽车排出的有

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毒物质是主要公害之一，但废气中有毒物质的含量与发动机的使用条件有关：稳定工作排放量小，非稳定则排放量大。汽油机接近怠速时CO 浓度高。手动变速为非动力换挡，由于换挡过程中供油量急剧变动，所以非稳定工况强烈，转速变化也大起大落，从而导致污染严重；而无级变速和自动换挡技术多属动力换挡，而且能把发动机设计在较小污染的转速范围工作，从而使污染降低[1]。

1.1.2 汽车自动变速器的产生

由于汽车行驶环境的复杂、多变，汽车自身行驶状态的大范围的变化，一般来说，发动机提供的扭矩、转速都不能满足汽车驱动力的需要。故需要通过改变传动系统的传动比，来改善发动机的性能。另外，我们一般希望得到恒功率的驱动力。但是，现有的内燃机却不能提供如此要求的动力，这也需要由传动系统来解决。随着变速理论的不断发展完善，在车辆整体综合性能不断提高的同时，换挡策略越来越复杂，完全由驾驶员按照换挡策略换挡已经不可能。这样，车辆自动变速便应运而生[1]。

1.1.3 车辆自动变速器的发展过程

经过一百多年的发展，汽车自动变速器的种类很多，各种不同种类自动变速之间相互融合。非常清晰地描述了车辆自动变速器发展脉络是有一定困难的。从上世纪50 年代起，装备液力自动变速器的轿车就开始增多，但当时自动变速器的效率明显低于机械变速器。为解决液力自动变速器效率低的问题，汽车界的工程技术人员做了大量的工作。60 年代的研究重点是采用多元件工作轮，提高液力变矩器的效率。70 年代是使用闭锁离合器，提高液力自动变速器在高速时的效率。80 年代则采取增加行星齿轮变速器档位的方法以及使用电子控制。90 年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期。而机械无级变速（CVT），一般称为无级变速器。在汽车早期发展的历史中，人们就已经认识到在发动机与传动系统之间实现无级变速调节才能使汽车达到理想的行驶工况，并且只有无级变速才具有传动比连续变化、传递动力平稳、加速性能好、燃油经济性好、操纵方便等忧点。长期以来，人们一直进行着能传递大功率、维持高效率、高寿命的机械式无级变速器的研究工作。近年来，由于材料、润滑油、计算机控制及加工技术的进步，CVT 有了很大发展。

继CVT以后AMT的发展：AMT保留了原手动变速器总成的绝大部分机构，只是将其手动变速的操纵机构用自动操纵机构所取代，生产继承性好，改造成本低、见

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效快，并且通过软件的优化设计可以全面提高车辆的使用性能。因此，世界各大汽车公司和一些科研院校都在进行此项技术的研究和开发工作。早在20世纪60年代，欧洲的一些汽车公司就开始了AMT技术的研究工作，20世纪80年代开发出第一代AMT产品，并首先装配在商用车辆上进行尝试。AMT技术的日益成熟使车辆在复杂多变条件下的换挡品质和起步性能进一步提高。应用AMT技术的商用汽车越来越受到好评，装配AMT的车型不断增多，改装成本不断降低，达到了用户可以接受的程度，市场对AMT的需求开始增加。从20世纪90年代开始，美国、德国生产的一些商用汽车开始使用AMT。

目前，AMT在美国和欧洲已实现了商品化，商用汽车上装配AMT的比例正在逐步增加。据预测，到2008年，欧洲近50%的MT将被AMT取代，部分AT市场也会被AMT占据。因此，近年来世界各商用汽车生产企业都在努力开发新一代的AMT产品。这些AMT产品在结构上大同小异，都是在原定轴式机械变速器的基础上加装替代人工手动换挡的电子控制操纵机构，但由于设计理念的不同，其性能有所差异。如BENZ公司的Sprint shift，DANA和TTC公司合作开发生产的AMT-7，Eaton Fuller机械式自动变速器Auto Shift，Siemens Electronics开发的AMT和ZF公司的AMT等。

我国从20世纪80年代初就开始了AMT技术的研究工作，并取得了一系列成果。“八.五”期间，“电控机械式自动变速箱”被列为国家火炬预备计划，“九.五”期间，它的研究、开发和产品化被列为国家“九.五”科技公关项目。国内开展AMT技术研究的单位和它们的产品特点。

1.1.4 车辆自动变速器的发展趋势

虽然车辆自动变速器种类很多，但又有各自的发展过程，它们在发展趋势上有相似之处。总体上来说自动变速器有以下发展趋势[1]：

1）有级自动变速器（如液力自动变速器（AT）、电控机械式自动变速器（AMT））的挡位有增多的趋势。

2）自动变速器控制单元的电子化、计算机化，使自动变速器的自动化、智能化程度有不断提高的趋势。自动变速器控制单元经历过人工手动、机械自动、全液压自动、电控-液动等阶段。自动变速器理论的不断发展完善，在车辆整体综合性能不断提高的同时，促使了自动变速器的自动化和智能化。

3）传动系统与发动机甚至与整车有一体化、系统化的趋势。信息产业和计算机

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技术突飞猛进的发展，为车辆技术开辟了新的发展空间。

1.1.5 国内车辆自动变速器的应用与发展现状

作为整车核心技术之一的变速器系统，在提高燃油经济性和降低废气排放上扮演着重要的角色，因此其技术创新十分重要。其中DCT近几年在汽车上的使用率越来越高，正日益受到业内关注。由于能源危机和环境污染给变速器系统的发展带来广阔前景，未来3-5年内DCT的需求与增长将超过传统的自动变速器AT和手动变速器MT。DCT集AT、MT和AMT的优点于一体，可充分满足节能和环保的要求，尤其适用于下一代混合动力车的研发和推广。从成本的角度分析，与CVT和AT相比，DCT具有巨大的价格优势，将成为变速器系统发展的主流[1]。

博格华纳开发的DCT三年前就实现了批量生产，目前已经配套于大众公司的很多新车型，如奥迪、高尔夫、帕萨特、途安等。在未来几年，这项新技术将被引进国内，因为DCT非常符合目前中国国情。在中国开发和推广DCT技术，可以充分利用现有的手动变速器生产基础，这不仅能降低生产成本，而且大大缩短了产品上市时间。当国内一些汽车企业目前还在考虑如何开发CVT和AMT时，大众公司的DCT已经进入批量应用阶段。国外进入这个领域的时间也不是很长，我国的整车或零部件企业面临着迎头赶上的良好契机，可在整合国际资源、消化吸收先进技术的过程中，掌握开发新型变速器系统的核心技术。目前，国内一些企业投入大量人力物力用于传统AT和CVT的研究。国内企业首先应该在耐久性、噪声、换挡性能三方面，改进现有MT的质量和性能。然后，在商用车尤其是轻卡方面，加大AMT的研发力度，在轿车、SUV、MPV领域加大DCT的开发投入，力争与国外DCT研发同步，这对国内企业来说是一个难得的契机。

1.2 现代汽车自动变速器的总体构造 1.2.1现代汽车自动变速器的分类

自动变速器的型式很多，可以按以下方法分类： 1）按行车中离合器操作和换挡操作自动化程度不同划分

自动变速器可分为半自动和全自动。若汽车行驶中离合器操作和换挡操作均实现自动化，则称为全自动变速器。若其中之一实现自动化，则称为半自动变速器

[2]

。

2）按自动变速器的控制方法不同划分

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自动变速器可分为液控式（液力式）和电控式（电液式）两种。液控式自动变速器是由液力变矩器与带有换挡执行元件的辅助变速装置组合而成的，并通过控制装置使换挡执行元件工作。电控式自动变速器根据发动机转速、节气门开度和档位开关等电信号，由电控单元ECU（或动力控制模块PCM）通过电磁阀控制液压系统的工作，从而确定最佳的换挡时机与换挡档位[2]。

3）按变速器的结构与用途不同划分

可分为自动变速器和自动变速驱动桥。自动变速器适用于前置发动机、后轮驱动的车辆，如图1-1所示。自动变速驱动桥适用于前置发动机、前轮驱动的车辆，如图1-2所示。

图1-1 自动变速器的结构 图1-2 自动变速驱动桥的结构

4）按自动变速器齿轮变速机构不同划分

自动变速器可分为行星齿轮式和定轴齿轮式两种。目前，日产、丰田以及绝大多数欧美汽车均采用行星齿轮式变速机构，而本田汽车公司雅阁（ACCORD）、里程(LEGENG)和市民（CIVIC）系列轿车则采用定轴齿轮式变速机构[2]。

1.2.2现代汽车自动变速器的基本组成

目前，使用的液力机械式自动变速器一般由液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制系统、变速器油等组成，如图1-3所示。电控自动变速器除上述四部分外，还设有电子控制系统。

图1-3 液力自动变速器的基本组成

1-液力变矩器；2-齿轮变速机构；3-壳体；4-液压控制系统

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1）液力变矩器

液力变矩器以自动变速器油（ATF）为工作液，通过工作液将发动机转矩传递给机械变速器，在动力传递过程中，能改变发动机输出的转矩，同时能起到自动离合器和传统的飞轮的作用。

2）齿轮变速机构

齿轮变速机构可在变矩器的基础上再将转矩的变化范围扩大3—6倍，同时可实现倒挡传动。广泛应用的行星齿轮式变速机构一般有2-3排行星齿轮组成。行星齿轮式变速机构主要由太阳轮、内齿圈和行星轮及其齿轮架等工作元件组成。该变速机构依靠不同的工作元件组合来获得不同的速比。本田车系采用的定轴齿轮式变速机构，其齿轮轴的布置形式类似于传统的普通变速器。该类变速器设有三根固定的平行轴，即主轴、副轴和中间轴。动力由液力变矩器传入主轴及主轴上的齿轮，通过副轴及不同的齿轮组合再传递给中间轴，从而实现不同速比的动力传递[2]。

3）液压控制系统

液压控制系统主要由机油泵、液压控制阀、液压执行元件和液压管路等组成。其主要功能是通过各种阀来控制自动变速器执行元件的动作，以实现自动变速器的自动换挡过程[2]。

4）冷却、滤油装置

液压油在工作过程中会因冲击、摩擦而使其温度升高。为防止油温过高，导致油液粘度下降、传动效率降低、油液变质加快等一系列不良后果，在工作中必须对液压油进行冷却，使其工作温度保持在80-900C.液压油一般采用装于发动机前端的冷却器，通过冷却水或空气进行冷却。滤油器用来滤去自动变速器工作中各部件，磨损所产生的机械杂质，以减小机件的磨损和油路的堵塞[2]。

5）电子控制系统

电控自动变速器的电子控制系统主要包括各种传感器、电子控制单元和各种电磁阀等。其主要功能是根据电子控制单元接收来的各种传感器信号，通过电磁阀来控制液压换挡阀的动作，进而实现自动变速[2]。

[2]

1.2.3现代汽车自动变速器的基本原理

1）液控自动变速器的基本原理

液控自动变速器通过节气门阀和调速器阀将

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节气门开度和汽车行驶速度信号转变成液压控制信号（即加速踏板控制液压和速控液压），液压控制信号控制换档阀的工作。同时，驾驶员通过操作选档手柄，接通管路压力至换挡阀的控制油路，以便控制换挡阀动作，接通或断开齿轮变速机构执行元件（即离合器和制动器）的油路，实现齿轮变速机构元件的重新组合，从而实现档位的变换，液控自动变速器的基本原理如图1-4所示[2]。图1-4 液控自动变速器原

理图

2）电控自动变速器的基本原理

电控自动变速器的电子控制单元（ECU）通过节气门开度、车速和空档起动开关（检测选档手柄的位置）等传感器的输入信号，按照其存储器预先设定的换挡规律，控制各种电磁阀工作，从而接通或切断各控制阀的换挡控制油路，驱使离合器、制动器等液压执行元件动作，从而实现自动换挡。电控自动变速器的基本原理，如图1-5所示。

图1-5 电控自动变速器基本原理如图

1-自动变速器；2-液力变矩器；3-行星齿轮机构；4-液压控制系统；5-换挡阀；6-电磁阀；7-节气门体；8-节气门开度信号；9-车速传感器；10-车速信号；11-冷却液温度信号；12-空档起动开关信号；13-制动灯信号；14-超速档开关信号

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2 丰田A340E自动变速器的结构和工作原理

2.1 丰田A340E自动变速器的结构

2.1.1 结构简述

丰田A340E自动变速器主要由液力变矩器、超速传动（O/D）行星齿轮机构、三速行星齿轮机构、液压控制装置和电子控制装置等组成。图2-1为丰田A340E自动变速器行星齿轮机构的纵剖面图。图2-2为其传动系统的结构简图。变速器最前面是带锁止离合器的液力变矩器和油泵。发动机曲轴凸缘与液力变矩器外壳刚性连接，将发动机扭矩增大后传给行星齿轮机构，同时驱动油泵工作。液力变矩器后面是行星齿轮机构，其工作状态受液控装置控制，提供适当的扭矩和转速。液压控制装置位于行星齿轮机构下面，并列安装在自动变速器内[3]。

齿轮传动系统有三个多片离合器（C0、 C1和C2）、三个多片制动器（B0 、B2 、B3 ）、一个钢带制动器B1、三个单向离合器（F0、 F1和F2）和三排行星齿轮机构（前、后和O/D）（每排行星齿轮机构有太阳轮、行星轮和齿圈构成）组成； O/D输入轴和O/D行星架构成一个整体一起转动；O/D太阳轮和O/D直接离合器（C0）结合成一个整体； O/D直接离合器（C0）的花键也是O/D制动器（B0）的鼓； O/D单向离合器（F0）外滚道与O/D行星架啮合，而内滚道永久的固定在O/D行星排的太阳轮轴上；输入轴用花键与O/D行星轮齿圈连接，并与直接离合器（C2）鼓和前进挡离合器（C1）鼓作为一个整体一起转动；前进挡离合器（C1）与前排行星轮齿圈作为一个整体一起转动；直接挡离合器（C2）鼓与前、后太阳轮的前端啮合；前排太阳轮与后排太阳轮是一个整体；二档制动器（B2）也是1号单向离合器（F1）的外滚道；而1号单向离合器的内滚道与前、后排行星太阳轮结合成整体； 2号单向离合器（F2）的内滚道用花键连接到变速器壳体上，而外滚道与后排行星架作为一个整体转动；后排行星轮齿圈用花键连接到输出轴上；前排行星架和后排行星齿圈一起与输出轴结合成一个整体转动。

[3]

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图2-1 丰田A340E自动变速器行星齿轮机的纵剖面图

图2-2 田A340E自动变速器传动系统结构简图

C0 —O/D直接挡离合器；C1 — 前进挡离合器； C2—直接挡离合器；B0—O/D制动器；B1—2挡滑行制动器；B2—2档制动器；B3—一档兼倒挡制动器；F0—O/D单向离合器；F1—1号单向离合器；F2—2号单向离合器 各组件功能

1）传动系统各组件功能 传动系统各组件功能见表2-1 表2-1 传动系统各组件

组件名称 功 能 C0 O/D直接挡离合连接O/D行星太阳轮和O/D行星架 器 C1 C2 前进挡离合器 直接挡离合器 连接输入轴和前行星轮齿圈 连接输入轴和前、后行星太阳轮 9

B0 B1 B2 B3 F0 F1 F2 O/D制动器 2挡滑行制动器 2档制动器 既阻止O/D行星太阳轮顺时针转动，又阻止其逆时针转动 既阻止前、后太阳轮顺时针转动，又阻止其逆时针转动 既阻止F1的外滚道顺时针转动，又阻止其逆时针转动，这样就阻止了前、后太阳轮逆、顺时针转动 一档兼倒挡制动既阻止后行星架顺时针转动，又阻止其逆时针转动 器 O/D单向离合器 1号单向离合器 2号单向离合器 当发动机动力传给O/D输入轴时，连接O/D行星太阳轮和行星架 当B2动作时，阻止前、后太阳轮逆时针转动 阻止后行星架逆时针转动 根据离合器和制动器的动作，改变动力传递路线，从而增加或降低输出轴转速 行星齿轮机构 2）传动系统各组件动作状态

当换挡杆在不同位置时传动系统各组件的动作状态见表2-2。 表2-2 A340E自动变速器各档位执行元件工作状况

变速变速电磁阀工作情 CCCBB杆位器挡况 0 1 2 0 1 置 位 1号2号电电磁磁阀 P R N D 阀 停车ON 档 倒档 空档 1档 2档 3档 O/D档 2 1档 2档 3档 L 1档 2档 ON ON OFF ON ON OFF ON ON OFF ON ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ -2.393 OFF ○ B2 B3 F0 F1 F2 传动比 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2.804 1.531 ○ ○ 1.000 0.705 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 10

0:表示工作

1号、2号电磁阀用于换挡控制，3号电磁阀用于锁止控制压力调节 各挡齿轮工作原理（动力传递路线） 1）各档传递路线

（1）停车档（P）：C0工作，没有动力传递。

（2）倒档（R）：C0 、F0 、C2 、B3工作，液力变矩器 自动变速器输入轴O/D太阳轮 中间轴 前、后太阳轮 后排行星轮 输出轴 （3）空档（N）：不传递动力。

（4）D-1档：C0 、F0 、C1 、F2工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D齿圈 中间轴 前齿圈 前行星轮 前行星架 输出轴 前、后太阳轮—后行星轮—后齿圈—输出轴

（5）D-2档：C0、F0 、C1、B2 、F1工作，液力变矩器 自动变速器输入轴O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前齿圈 输出轴

（6）D-3档：C0、C1、C2、B2 、F0工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前、后太阳轮 前齿圈 输出轴

（7）O/D档：C1、C2 、B0 、B2工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D太阳轮 中间轴 前、后太阳轮 前齿圈 输出轴

（8）2位1档：C0、F0 、C1 、F2工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D齿圈 中间轴 前齿圈 前行星轮 前行星架 输出轴

（9）2位2档：C0、C1 、B1、B2、F0、F1工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前、后太阳轮 前齿圈 输出轴

（10）2位3档：C0、C1、C2、B2 、F0工作，液力变矩器 自动变速器输入轴O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前、后太阳轮 前齿圈 输出轴

（11）L-1档：C0、C1、B3、F0、F2工作，液力变矩器 自动变速器输入轴 O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前齿圈 输出轴

（12）L-2档：C0、C1、B1、B2、F0、F1工作，力变矩器 自动变速器输入轴O/D太阳轮 O/D齿圈 中间轴 前、后太阳轮 前齿圈 输出轴

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2.2 液压控制系统

2.2.1 概述

液压控制系统由油泵、阀体、储压器、离合器和制动器以及连接所有这些组件的液压管路组成。在阀体上安装有三个电磁阀，并由ECU控制其工作。其中有两个电磁阀用于换挡控制，另一个用于锁止控制。油路压力由调压阀调整。油路压力过高会导致换挡冲击大，油路压力过低会导致离合器和制动器打滑。丰田A340E自动变速器是电控液动的，主油路油压会随发动机节气门开度的增大而升高。当节气门开度较大时，发动机输出功率和变速器输出扭矩都较大，为防止离合器、制动器等换挡执行元件打滑，主油路油压通过节气门阀凸轮的转动使调压阀移动而升高；而当节气门开度较小时，变速器传递的扭矩较小，离合器和制动器不易打滑，主油路油压也较小。因此，节气门阀的动作始终与发动机节气门开度保持一致，满足变速器升档和降档的需要[3]。

2.2.2 液压系统组件的结构与工作原理

1）油泵

油泵与液力变矩器相结合，润滑行星齿轮机构和提供液压控制系统工作压力。油泵分解图如图2-3所示。油泵的主动齿轮经液力变矩器泵轮由发动机连续驱动。油泵有足够的容量，能提供全部速度变化范围内及倒档所需要的液体压力。

图2-3 油泵分解图

2）阀体

阀体是液压控制系统核心部件，它主要由上阀体和下阀体组成，其中阀具有控制液体压力和使液体从一个管路转换到另一个管路的功能。在上阀体和下阀体之间有一个阀板，以形成有规则的液体管路。密封垫粘在阀体板的两侧，以保证使用的

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可靠性。有关阀体上各个阀的结构和工作原理下面一一介绍。

（1）手控阀

变速器液压控制装置阀体上的手动阀通过钢索和连杆机构与换挡杆相连，换挡杆上有锁止按钮，防止换错挡位。换挡杆位于车身地板上。手动阀起转换油路作用，驾驶员操纵换挡杆带动手动阀移动，来实现“P”、“R”、“N”、“D”、“2”、“L”各档油路的转换。自动变速器的档位与手动变速器档位不一样，手动变速器的档位与传动档是一致的，自动变速器则不是这样，一般都有P、R 、N、D、 2、 L六个档。

P档位：是停车档。当换档杆置该档位时，机械锁止机构将变速器输出轴锁住，汽车驱动轮不能转动。

R档位：是倒挡。当换挡杆置于该位置时，来自主调压阀的管路压力油路2与倒档油路1接通，汽车只能倒退行驶。

图2-4 N档位简图

1—R档；2—主油路；3—2档；4—D档；5—L档

N档位：是空档。当换挡杆位于该档位时，管路压力油路2不接通任何油路，变速器不输出动力,如图2-4所示。

D档位：是前进挡。当换挡杆置于该位置时，管路压力油路1与D档位油路4相通，液压控制装置根据车速和节气门开度信号，自动接通1档、2档、3档或超速挡油路，在该档位的2档工作时具有发动机制动功能。

2档位：是高速发动机制动挡。当换挡杆置于该位置时，管路压力油路1与2档油路3相通，液压控制装置只能接通1、2和3档的油路，汽车向前行驶能获得一定的发动机制动效果。

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L-档位：是低速发动机制动档。当换挡杆置于该位置时，管路压力油路2只能与L档油路5相通，液压控制装置只能接通1、2档油路，汽车能获得比2档更强的发动机制动效果。 （2）主调压阀

主调压阀根据发动机负荷，用节气门压力来改变油泵建立起来的进入管路的液体压力。换句话说，当发动机负荷较大（节气门开度大或节气门压力大）时，主调压阀提高管路压力，以增加离合器和制动器的可靠接合。另一方面，当发动机负荷较小时，管路压力降低以减少换挡冲击和发动机动力损失。主调压阀的结构简图如图2-5所示。

图

图2-5 主调压阀

说明：管路压力—在自动变速器中是最基本的和最重要的压力，因为用它来操纵变速器中的全部离合器和制动器。如果主调压阀不能正确地动作，管路压力将变得太高或太低。管路压力太高，将导致换挡冲击；太低将引起离合器和制动器打滑。

（3）节气门阀

节气门阀动作产生的节气门压力随节气门开度的变化而变化。功能是产生与节气门开度成正比的节气门压力信号，作用于主调压阀阀芯的下端，使主调压阀所调节的管路压力随节气门开度的变化而变化，结构简图如图

2-6所示。 图2-6 节气门阀

（4）辅助调压阀

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功用：将主油路压力油减压后送入液力变矩器，并使其压力保持在196Kpa-490Kpa。当发动机停止运转时，关闭液力变矩器的油路，以保证下次正常传递转矩。同时将液力变矩器内受热后的压力油送至散热器冷却，并将一部分冷却后的压力油送回齿轮变速器，对轴承及齿轮进行润滑，如图2-7所示。

图2-7 辅助调压阀

（6）换挡阀 (a)1-2档换挡阀

作用：控制自动变速器在1档和2档之间变换，如图2-8所示。

图

图2-8 1-2档换挡阀

（b）2-3档换挡阀

作用：控制变速器在2档和3档之间变换，如图2-9所示。

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图2-9 2-3档换挡阀

（c）3-4档换挡阀

作用：控制变速器在3档和4当之间变换，如图2-10所示。

（7）锁止继动阀

作用：根据锁止信号阀的锁止信号，改变通往变矩器的ATF的流向，使液力变矩器内的锁止离合器适时的结合与分离，如图2-11所示。

图

图2-10 3-4档换挡阀

图

图2-11 锁止继动阀

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2.3 电子控制系统

2.3.1 概述

电子控制系统由ECU、输入元件和输出元件即执行器组成。输入元件有模式选择开关、空挡启动开关、节气门位置传感器、车速传感器、停车灯开关、O/D开关、巡航控制ECU、水温传感器。输出原件有1号和2号电磁阀、锁止电磁阀和O/D OFF指示灯。ECU根据各种传感器和开关信号使换挡执行元件和电磁阀接合，决定换挡正时和锁止正时[3]。

1）换挡控制

ECU根据模式选择开关和空档启动开关的信号，选择四种换挡模式中的一种存储在存储器中。在选择的换挡模式下，流到1号和2号电磁阀的电流根据车辆速度和节气门开度，控制齿轮换挡时间[3]。

2）锁止控制

ECU根据模式选择开关所选择的模式信号，选择已贮存在存储器中的两种锁止模式的一种。在选择的模式下，流到3号电磁阀的电流根据车辆速度和节气门开度，控制控制锁止时间[3]。

3）发动机扭矩控制

当ECU判断需要升速或降速齿轮换挡时，ECU瞬间延迟发动机点火时间，这样就控制了发动机扭矩，使齿轮平滑的换挡。

4）锁止压力控制

作用在锁止离合器上的液体压力是由3号电磁阀控制的。这样，使锁止离合器平滑的接合与断开[3]。

[3]

2.3.2 电子控制系统框图

如图2-12所示，电子控制系统是由传感器、ECU和执行机构三部分组成。 1）传感器

传感器用来检测车速、节气门开度、水温等各种状态，并将这些数据以电信号形式传送给ECU.

2）ECU

ECU根据来自这些传感器的信号决定换挡和锁止时间，相应地控制液压装置中的各种电磁阀动作。

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3）执行机构

由电磁阀控制作用在液压阀上的液体压力，以便控制换挡和锁止通断。 框图中的英文缩写与ECU插脚的标号一致。

传感器模式选择开关曲轴位置传感器凸轮位置传感器空档起动开关PWRNeG1G2ECUS1S2执行机构1号电磁阀2号电磁阀SLU3号电磁阀NSW空挡起动信号R,2,L换挡杠杆位置信号节气门位置传感器信号怠速信号节气门位置信号O/D开关恒速控制ECUOD2IDLVTAIGt1IGt2IGf1IGf2发动机扭矩控制点火器点火线圈OD1发动机分电器1号电磁阀SP1和变速器ECU2号电磁阀SP2火花塞O/D直接离合器NCO速度传感器低速挡开关KDOD2THW水温传感器O/D OFF指示灯（显示诊断吗）停车灯开关STP+B蓄电池 图2-12 电子控制系统框图

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2.3.3 系统图

如图2-13所示，系统图大致地反映出了各种传感器和执行机构与发动机和ECU的连接及控制原理，便于排除故障。

图2-13 电子控制系统图

2.3.4 控制组件功能

控制组件功能，见表2-3。

表2-3 控制组件功能

组件名称 恒速控制ECU 3号电磁阀 O/D直接离合器传感器 空档起动开关 发动机速度传感器 换低速档开关 水温传感器 主、副节气门位置传感器 发动机和变速器ECU 功 能 当车辆速度下降低于预先选定的自动驱动速度时，阻止车辆行驶在O/D齿轮档和锁止控制 控制加到锁止离合器的液体压力及控制锁止时间 检测O/D输入轴从1档到3档齿轮速度 检测换挡杆位置 检测发动机速度 蹋下加速踏板，检测节气门全开时的位置 检测发动机冷却剂温度 检测节气门打开角度 根据来自各个传感器的信号控制发动机和变速器的执行机构 19

O/D开关 O/D OFF指示灯 模式选择开关 1号和2号速度传感器 停车灯开关 1号和2号电磁阀 如果O/D开关置OFF，阻止升速换到O/D齿轮档 当O/D主开关被推进时，电子控制电路发生故障，闪烁并警告驾驶员 用PRW NORM选择换挡和锁止时间 检测车辆速度。通常ECU使用来自2号速度传感器的信号进行控制，而1号传感器作备用 检测制动踏板塌下 控制加到每个换挡阀的液体压力及控制齿轮换挡位置和时间

2.3.5 ECU的功能

ECU接收来自各种传感器的信号并相应地确定适当的换挡时间和锁止时间。此外，它还能调节齿轮换挡和锁止操纵的液体压力使其平滑。ECU还有自我诊断功能及失压保护功能[3]。

1）换挡和锁止时间控制 （1）概述

ECU将程序贮存在存储器中，用模式选择开关和变速器换挡杠杆位置来确定变速器最佳换挡及锁止模式。在换挡控制中，ECU根据接收来的节气门位置传感器、低速挡开关和1号或2号速度传感器的车速信号，来控制1号和2号换挡电磁阀的接通和断开。

在锁止离合器控制中。ECU根据节气门位置信号、车速信号和齿轮换挡位置来控制锁止电磁阀的动作。用该电磁阀操纵锁止继动阀，从而转换作用在液力变矩器上的变矩压力油路，以便接合或断开锁止离合器[3]。

（2）阻止3档齿轮换挡控制

当发动机的冷却液温度和车速在同一时间内相应地低于35C和小于40km/h时，阻止转换到3档齿轮工作，以保证良好的驱动性能[3]。

此时相关的信号有：冷却液温度（THW）；车速信号（SP2）。 （3）阻止O/D档齿轮换挡控制

超速驱动只有当O/D开关接通和变速换挡杆置于“D”位置时才工作。当开动恒速控制系统时，车辆则在O/D齿轮档恒速行驶，并且如果车辆实际速度比设定的速度约低4km/h时，则恒速控制ECU会给发动机和变速器ECU发送一个信号来解除O/D档齿轮换挡，直到车速再次增加到贮存在ECU中设定的速度为止。当冷却液温度低于600C和车速小于60km/h时，为了保护良好的行驶性能，也会阻止换挡到O/D

20

0

[3]

齿轮档工作[3]。

此时与阻止O/D换挡控制有关的信号有：O/D开关位置（OD2）；恒速控制系统（OD1）；冷却器温度（THW）；车速（SP2）；变速器换挡位置（NSW、R、2和L）。

（4）阻止锁止操纵控制

在遇到下列任何一种状态时，ECU使锁止控制电磁阀断开：停车灯开关接通（制动踏板被踏下）；节气门位置传感器的IDL节点闭合（加速踏板全放开），恒速控制系统工作期间除外；恒速控制期间，车速比恒速控制设定的速度低4km/h以上；冷却液温度低于600C和车速小于60km/h[3]。

2）发动机扭矩控制

在变速器中，当齿轮变换为升速或降速时，离合器的接合和行星齿轮机构的制动是由瞬间延迟发动机点火时间进行平滑控制的。ECU根据来自各种传感器的信号判断齿轮换挡时间，从而通过操纵换挡控制电磁阀来完成齿轮换挡。当齿轮换挡开始时，ECU延迟发动机点火时间，以减小发动机输出扭矩。结果，离合器的接合和行星齿轮机构的制动变弱，从而使齿轮换挡变换平滑的进行。

与发动机扭矩控制有关的信号有：车速（SP2）；O/D直接离合器鼓速度（NCO）；节气门位置（VTA）；齿轮换挡位置（S1、S2）；冷却液温度（THW）；蓄电池电压（+B）。

3）锁止压力控制

通过控制锁止控制阀来调整作用在锁止离合器上的接合压力。ECU根据齿轮换挡杆位置和节气门开度选择的锁止模式，瞬时使锁止接通或断开，用以改变送到电磁阀的信号，使离合器平滑地接合或断开[3]。

与锁止压力有关的信号有：节气门位置（VTA.IDL）；停车灯开关（STP）；恒速控制系统（OD1）；车速（SP2）。

4）储压器背压控制

齿轮换档期间，储压器根据管路压力和作用在背压室的压差暂时地存储管路压力。然后，储压器逐渐地将贮存的管路压力加到离合器和制动器上，以便平滑地完成齿轮换挡。储压器背压由ECU根据齿轮换挡模式、节气门开度、O/D直接离合器鼓速度和车速来控制[3]。

与储压器背压控制有关的信号：节气门位置（VTA.）；O/D直接离合器鼓速度（NCO）；车速（SP2）。

5）自我诊断

21

[3]

ECU不断地检测各种传感器、执行机构及ECU本身并报警所发生的故障。

22

3 丰田A340E自动变速器故障的研究

3.1 常见故障的检测方法与基本维修

一般故障排除如表3-1所示

表3-1一般故障排除表

故障现象 变速器油变色或有焦味 无论在任何前进档或倒档，车辆均不能移动 故障原因 变速器油变色或有焦味：变速器油污染变质；液力变矩器故障；变速器故障 无论在任何前进档或倒档，车辆均不能移动：手控换挡阀钢索或拉杆调整不良；阀体或主调压阀故障；变速器故障；驱动制动锁止故障；液力变矩器故障；变矩器传动板断裂；油泵入口滤网堵塞 变速杆位置不正确 无论在任何前进档或倒档，车辆均不能移动：手控换挡阀钢索或拉杆调整不良；阀体或主调压阀故障；变速器故障；驱动制动锁止故障；液力变矩器故障；变矩器传动板断裂；油泵入口滤网堵塞 各挡齿轮啮合不良 各挡齿轮啮合不良：节气门阀钢索调整不良；阀体故障；储压器活塞故障；变速器故障 由1-2、2-3或3-超速档换高档时，或从档，再换回超速档或3档时，有时间滞后 由1-2、2-3或3-超速档换高档时打滑， 由1-2、2-3或3-超速档换高档时打滑，或加速时打滑或打颤：手控换挡钢索或拉体故障；电磁阀故障；变速器故障 由1-2、2-3或3-超速档换高档时，或从超速档-3、3-2换低档，再换回超速档或障；阀体故障；电磁阀故障 各挡齿轮啮合不良：调整节气门阀钢索；检查阀体；检查储压器活塞；分解并检查变速器 由1-2、2-3或3-超速档换高档时，或从超速档-3、3-2换低档，再换回超速档或3档时，有时间滞后：检查电子控制系统；检查阀体；检查电磁阀 由1-2、2-3或3-超速档换高档时打滑，或加速时打滑或打颤：调整换挡钢索或拉杆；调整节气门阀钢索；检查阀体；检查电磁阀；分解并检查变速器 由1-2、2-3或3-超速档换高档时有拉动

[3]

排除方法 变速器油变色或有焦味：更换变速器油；更换液力变矩器；分解并检查变速器 无论在任何前进档或倒档，车辆均不能移动：调整换挡钢索或拉杆；检查阀体；分解并检查变速器；检查锁爪；更换液力变矩器；更换变矩器传动板；清洁滤网 变速杆位置不正确：调整换挡钢索或拉杆；检查阀体；分解并检查变速器 超速档-3、3-2换低3档时，有时间滞后：电子控制系统故或加速时打滑或打颤 杆调整不良；节气门阀钢索调整不良；阀 由1-2、2-3或3-超速档换高档时有拉动干活阻滞感：手控换挡钢索或拉杆调整不23

由1-2、2-3或3-超速档换高档时有拉动干活阻滞感：调

干活阻滞感 良；阀体故障；变速器故障 整换挡钢索或拉杆；检查阀体；分解并检查变速器

3.2 故障现场维修分析

3.2.1 升档时车身抖动

故障现象：一辆1993款，装配A340E自动变速器的丰田皇冠轿车，行驶里程为45万km。该车升档时，车身抖动。

故障诊断与排除：试车时，发现车速在70km/h时，车辆严重抖动，并且有加速不良的现象。怀疑自动变速器电控部分有故障，于是进行如下检查。

首先读自动变速器电控部分故障码，但自诊断系统无故障码输出。

再检查自动变速器油，发现油液有焦味，而且颜色发黑。经询问得知，已经有两年没有换变速器油了。

接下来检测油压，测得在D档怠速时油压约为400kpa，失速时油压约为1000kpa；在R档怠速时油压约为550kpa，失速时油压约为1500kpa。其标准值为：D档怠速时油压363—422kpa，失速时油压902—1147kpa；R档怠速时油压500—598kpa，失速时油压1236—1589kpa。检测结果在标准范围内，说明自动变速器油压没有问题。

做失速试验，测得D档时的失速转速2100r/min，R档失速转速2200 r/min，低于标准值（2300—2600 r/min）。

通过对自动变速器的检测没发现明显故障。根据试车时的现象，怀疑自动变速器电控系统有故障，于是对电磁阀进行检查。

将两个换挡电磁阀和一个锁止电磁阀拆下，测量电磁阀电阻都在11—15?之间，正常。再将电磁阀通上电源，也都能正常工作。在两个换挡电磁阀上分别并联上两个发光二极管，按表2-2各档执行元件工作情况，开车上路试验。检查两个换挡电磁阀的工作情况，检查结果与表2-2相符。说明换挡电磁阀和锁止电磁阀均正常。

根据以上检查，再结合试车时的故障现象，怀疑发动机有故障，于是对发动机进行检查。用导线跨接故障检查插接器中的TE1和E1两端子，这时仪表盘的Check警告灯显示正常代码，说明发动机电控系统没有故障。检查点火线圈、高压线、火花塞，均正常。最后，接上汽油压力表测燃油系统的压力，怠速时油压约为

24

200kpa，符合标准196—235kpa。断开油压调节器上的真空管，压力无变化。将真空管插回，急加速时油压略有下降，说明燃油系统有故障。根据检查的结果，确定汽油泵有故障，更换汽油泵及自动变速器油。上路试车，故障消失。

故障分析：该车再自动变速器升档时扭矩增大，而汽油泵工作不良，发动机不能输出足够的功率，引起车身抖动。而过了升档点后，汽油泵提供的油压基本上可以保证车辆正常行驶，可能加速性能会略有不足[21]。

3.2.2升档时车身抖动仪表板上O/D指示灯常亮，自动变速器换挡冲击

故障现象：一辆1995款、装配A340E自动变速器的丰田皇冠轿车，行驶里程为12万公里。该车在行驶过程中仪表盘上的O/D OFF指示灯常亮，换挡冲击较大。

故障诊断与排除：接车后首先检查自动变速器内的自动变速器油，油面正常且油质较好，检查并调整好节气门钢索 。

然后把点火开关转到点火位置，按下变速杆上的O/D开关，仪表盘上的O/D指示灯不灭。用导线跨接故障检查插接器中的TE1与E1两端子，这时仪表盘上的Check警告灯显示正常代码，说明发动机电控系统无故障。用导线将TT于E1端子短接后，O/D OFF指示灯常亮，不输出故障代码，说明自动变速器控制系统电路有故障或者ECU中的自动变速器控制电路有故障。

经试验，把变速杆放在“P”、“N”位置，发动机可以启动；把变速杆分别放在R、D、2、L位置时发动机不能启动，说自动变速器的空档启动开关工作正常。按下变速器杆上的O/D OFF开关，仪表盘上的O/D OFF指示灯不受O/D OFF开关的控制而始终常亮。说明O/D OFF指示灯显示电路有故障。按下变速杆座上的变速器运行方式选择开关时仪表盘上的PWR绿色指示灯熄灭，说明自动变速器运行方式指示电路正常。

在完成以上检查工作以后进行道路试车。汽车在行驶过程中特别是在急加、减速过程中，变速器换挡迟缓，冲击较为严重，并且仪表盘上的Check警告灯有时候偶尔闪烁几次后又熄灭；O/D OFF指示灯常亮。

拆下水温传感器，检查水温传感器在各种温度下的电阻值变化，经检查发现水温传感器正常。放出自动变速器内的油，拆下油底壳，发现油底壳内无任何机械杂质，变速器内非常干净，油泵的吸油滤网也非常干净，无堵塞。取下1号电磁阀、2号电磁阀及锁止电磁阀的线束插头，用数字式万用表检查电磁阀的电阻为13?左右

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（正常值约为11—15?），其电阻值正常；直接用12V电源驱动电磁阀，各电磁阀活动正常，无堵塞及卡滞现象，电磁阀各种正常。检查完毕插上电磁阀线束插头，装好油底壳并加注自动变速器油至量油尺的上刻线位置。

从仪表盘上拆下组合仪表，从仪表盘右侧的杂物箱后面拆下ECU，从变速器上拆下空档启动开关及2号传感器的线束插头，用数字式万用表全面检查自动变速器的控制线路。经全面检查发现：从发动机控制ECU线束插头上THW端子到水温传感器插头上的THW端子之间的导线因绝缘层破损造成导线出现瞬间短路现象，使水温信号传输紊乱；从空档启动开关线束接头上S2端子到ECU线束插头上相应的S2端子之间的导线因导线绝缘层破损使导线出现瞬间短路现象，造成自动变速器2号电磁阀不能正常工作；从2号车速传感器线束插头上SP2到ECU线束插头上相应的SP2端子之间的导线因绝缘层破损使导线出现瞬间短路现象，使2号车速传感器向ECU传输的车速信号不正常；O/D OFF指示灯一端的导线对地短路，造成O/D 开关不能控制O/D OFF指示灯。

用万用表逐段查找出导线断路及短路的具体位置，把导线接好。包扎好后，再用万用表复查一次，确认导线导通良好后用绝缘胶布包扎好线束并可靠地固定好。插好ECU及所有控制元件的线束插头，固定好ECU并装好所有的附件及装饰件之后做O/D OFF开关试验：按下变速杆上的O/D OFF开关时仪表盘上的O/D OFF指示灯熄灭，O/D开关信号电路接通；释放O/D开关时仪表盘上的O/D OFF指示灯亮，O/D开关信号被切断，说明O/D OFF指示灯线路已恢复正常。

检查完毕清除故障码后进行道路试车。经过100km的连续行驶试验，汽车在行驶过程中自动变速器档位变换十分平顺，无任何冲击，自动变速器控制系统故障彻底排除。

故障分析：此车故障主要原因是水温传感器和2号电磁阀工作不良。由于2号电磁阀工作不稳定，致使在换挡时油压不稳定，所以换挡冲击大。又由于O/D OFF指示灯一端的导线对地短路，

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4 自动变速器的基本检查与试验

4.1 基本检查

4.1.1 节气门与换档拉索检查

节气门拉索的检查与调整

节气门开度影响着自动变速器的换档时间，发动机熄火后，节气门应全闭，当加速踏板踩到底时，节气门应全开。节气门拉索的索芯不应松弛，索套端和索芯上限位杆之间的距离应在0 mm～1 mm之间。检查与调整方法如下：

1)推动加速踏板连杆，检查节气门是否全开，如果节气门不能全开，则应该调整加速踏板连杆。

2)将加速踏板踩到底，将调整螺母拧松。

3)调整节气门拉索，拧动调整螺母，使索套端和索芯上限位杆之间的距离为0 mm～1 mm。

4)拧紧调整螺母，重新检查调整情况。

4.1.2 自动变速器的液位检查

1.自动变速器油面高度检查

在做任何自动变速器检测或故障诊断前，要首先进行油面高度检查。其方法如下：

①将汽车停放在水平地面上，并拉紧手制动，让发动机怠速运转(至少1 min)。

②踩住制动踏板，将换档操纵手柄拨至倒档(R位)、前进档(D位)、前进低档(S、L或2、1位)等位置，并在每个档位上停留数秒，使液力变矩器和所有换档执行元件中都充满自动变速器油。最后将操纵手柄拨至停车档(P位)位置。

③从加油管内拔出油尺，擦净后插入加油管内再拔出，检查油尺上的油面高度。

如果自动变速器处于冷态(即冷车刚刚起动，自动变速器油的温度较低，为室温或低于25 ℃)，油面高度应在油尺刻线的下限附近；如果自动变速器处于热态(如

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低速行驶5 min以上，自动变速器油温度已达70 ℃～80 ℃)，油面高度应在油尺刻线的上限附近。

若油面过低，应向加油管中补充自动变速器油，直至油面高度符合标准为止。继续运转发动机，检查自动变速器油底壳、油管接头等处有无漏油。如有漏油，应立即予以修复。

2.自动变速器油品质检查

自动变速器油的状态是自动变速器工作状态的集中反映，故应经常观察自动变速器油的颜色和气味的变化，并据此判断自动变速器油品质好坏和能否继续使用。在检查自动变速器油时，从油尺上嗅一嗅油液的气味，用手指蘸少许油液并在手指间互相摩擦看是否有渣粒。

自动变速器油的状态与常见故障原因如下列所列。

油液状态 透明、呈粉红色 颜色发白、浑浊 黑色、发稠，油尺粘有胶质油膏 变成深褐色、棕色 有金属屑或黑色颗粒 油液有烧焦味 油液从加油管溢出 原因及处理方法 正常 水分已进入油中，应检查密封件，特别是处于散热器 下水室内的油冷却器是否锈蚀腐烂 变速器油温过高 1、油液使用时间过长，应及时更换； 2、长期高负荷运转或某些部件打滑损坏，引起变速器过热 离合器片、制动带、单向离合器磨损严重 1、油温过高，油面过低；2、油冷却器、滤清器或管路堵塞 1、油面过高；2、通气塞脏污、堵塞，需清洁通气 油温是影响自动变速器油和自动变速器使用寿命的又一重要因素。而影响油温的主要原因有液力变矩器故障，离合器、制动器打滑或分离不彻底，单向离合器打滑及油冷却器堵塞等。油温过高将使油液粘度下降，性能变坏，产生油膏沉淀物和积炭，堵塞细小量孔，阻滞控制滑阀，降低润滑冷却效果，破坏密封件等，最终导致故障。

3.液压控制系统漏油检查

液压控制系统的各连接处都有油封和密封垫，这些部位是经常发生漏油的地方。液压控制系统漏油会引起油路压力下降及油位下降(是换档打滑和延迟的常见原因)。

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4.1.3 自动变速器的控制开关检查

1、空档起动开关的检查

发动机应只能在空档(N)和停车档(P)时起动，其他档位时不能起动。若有异常，应调节空档起动开关螺栓和开关电路。其方法如下：

1)松开空档起动开关螺栓，将换档操纵手柄放到N位置； 2)将槽口对准空档基准线，定住位置并拧紧空档起动开关螺栓。 2、发动机怠速检查

发动机怠速不正常，特别是怠速过高，会使自动变速器工作不正常，出现换档冲击等现象。检查发动机怠速时应将自动变速器换档操纵手柄置于停车档(P)或空档(N)位置。通常装有微机控制自动变速器的汽车发动机怠速为750 r/min，怠速过高或过低均应调整。

3、超速档(O/D)控制开关的检查

微机控制自动变速器的微机控制系统具有故障自诊断功能，它可以通过超速档指示灯“O/D OFF”予以警告。此项检查，必须在蓄电池电压正常时方可进行，否则将会引起故障自诊断系统误诊断。

检查时，首先将点火开关置于“ON”位置，同时接通超速档(O/D)主开关，仪表板上的超速档指示灯“O/D OFF”应熄灭。若超速档指示灯“O/D OFF”闪烁，则表明控制系统有故障。此时，可根据维修手册中给出的方法读取故障代码，并根据该车型的故障代码表查出故障原因。

4.2 自动变速器的试验

4.2.1 失速试验

失速试验的目的：

检查发动机功率大小、液力变矩器性能好坏及自动变速器中有关换档执行元件的工作是否正常的一种常用方法。用来诊断可能的机械故障部位，如离合器、制动器的磨损情况等。

失速试验的方法：

检测失速状态下的发动机转速 试验结果分析：

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所有档位失速转速均低：发动机功率不足

所有档位失速转速均高：如果油压正常，则说明液力变矩器损坏 某一档位失速转速偏高：如果油压正常，则说明该档液压执行元件打滑

4.2.2 油压试验

液压试验是在自动变速器工作时，通过测量液压控制系统各回路的压力来判断各元件的功能是否正常，目的是检查液压控制系统各管路及元件是否漏油及各元件(如液力变矩器、蓄压器等)是否工作正常，是判别故障在液压控制系统还是在机械系统的主要依据。

主油路油压测试方法

测试主油路油压时，应分别测出前进档和倒档的主油路油压。 1)前进档主油路油压测试方法

①拆下自动变速器壳体上的主油路测压孔或前进档油路测压孔螺塞，接上油压表；

②起动发动机，将换档操纵手柄拨至前进档(D)位置；

③读出发动机怠速运转时的油压，该油压即为怠速工况下的前进档主油路油压；

④用左脚踩紧制动踏板，同时用右脚将加速踏板完全踩下，在失速工况下读取油压，该油压即为失速工况下的前进档主油路油压；

⑤将换档操纵手柄拨至空档(N)或停车档(P)位置，让发动机怠速运转1 min以上；

⑥将换档操纵手柄拨至各个前进低档(S、L或2、1)位置，重复上述c～e的步骤，读出各个前进低档在怠速工况和失速工况下的主油路油压。

2)倒档主油路油压测试方法

①拆下自动变速器壳体上的主油路测压孔或倒档油路测压孔螺塞，接上油压表；

②起动发动机，将换档操纵手柄拨至倒档(R)位置；

③在发动机怠速运转工况下读取油压，该油压即为怠速工况下的倒档主油路油压；

④用左脚踩住制动踏板，同时用右脚将加速踏板完全踩下，在发动机失速工况下读取油压，该油压即为失速工况下的倒档主油路油压；

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⑤将换档操纵手柄拨至空档(N)位置，让发动机怠速运转1 min。 试验结果分析：

所有档位油压均高：主油路调压阀故障 所有档位油压均低：油泵或主油路调压阀故障 某一档位油压偏低：该档油路堵塞或泄漏

4.2.3 时滞试验

在发动机怠速运转时将换档操纵手柄从空档(N)位置拨至前进档(D)或倒档(R)位置后，需要有一段短暂时间的迟滞或延时才能使自动变速器完成档位的结合(此时汽车会产生一个轻微的振动)，这一短暂的时间称为自动变速器换档的迟滞时间。

时滞试验就是测出自动变速器的迟滞时间，根据迟滞时间的长短来判断主油路油压及换档执行元件的工作是否正常。迟滞时间的大小取决于自动变速器油路油压、油路密封情况以及离合器和制动器的磨损情况。

1)让汽车行驶，使发动机和自动变速器达到正常工作温度。 2)将汽车停放在水平地面上，拉紧手制动。

3)检查发动机怠速。如不正常，应按标准予以调整。

4)将自动变速器换档操纵手柄从空档(N)位置拨至前进档(D)位置，用秒表测量从拨动换档操纵手柄开始到感觉到汽车振动为止所需的时间，称为N→D迟滞时间。

5)将换档操纵手柄拨至空档(N)位置，让发动机怠速运转1 min之后，再重复做一次同样的试验

6)做3次试验，取其平均值。

7)按照上述方法，将换档操纵手柄由空档(N)位置拨至倒档(R)位置，以测量NR迟滞时间。

试验结果分析

大部分自动变速器N→D迟滞时间小于1.0 s～1.2 s，N→R迟滞时间小于1.2 s～1.5 s。

若N→D迟滞时间过长，则说明主油路油压过低、前进档离合器摩擦片磨损过甚或前进档单向超越离合器工作不良；

若N→R迟滞时间过长，则说明倒档主油路油压过低，倒档离合器或倒档制动器磨损过甚或工作不良。

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4.2.4 道路试验

升档检查——上行档检查

升档点检查——检查有无升档过早或过迟：主要检查升档时的发动机转速和车速

降档检查——下行档检查

降档点检查——检查有无降档过早或过迟：主要检查降档时的发动机转速和车速

人工控档检查 强制降档检查 发动机制动作用检查 换档品质检查

下图所示为丰田A43D和A43DE两种自动变速器的换档图。图中实线为升档曲线，虚线为降档曲线。通常液力控制自动变速器的升档车速和节气门开度的变化关系图呈曲线状(a)，而微机控制自动变速器的升档车速和节气门开度的变化曲线呈阶梯状折线(b)。

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-+

致使O/D OFF指示灯常亮[21]。

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结论

本文主要通过对电控液动丰田A340E自动变速器的研究，完成了对该变速器研究的一些前期工作，如：各档位动力传递路线的确定、液压控制系统各档位油路的确定、常见故障及疑难故障的诊断和排除等，且取得了一定的成就。但科学无止尽，由于研究条件和时间的限制，对自动变速器的电子控制研究还有许多工作需要进一步深入进行。建议在以下几个方面加强研究：

1.加强对换档品质控制的深入研究。

2.搭建一定的硬件实验平台，加强对自动变速器的电子控制单元的研究。 3.控制单元是电控自动变速器的大脑，换档控制策略都是通过自动变速器的电子计算机中的软件来实现的，所以电子控制自动变速器应易于实现先进的智能、自适应控制等。

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致 谢

在此更要感谢我老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从你们上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此要向我的崔老师致以最衷心的感谢和深深的敬意。

在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议。在此感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表示衷心地感谢！

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