凯美瑞电控自动变速器检修一例

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凯美瑞电控自动变速器检修一例

     目前，电控自动变速器在汽车上的应用越来越广泛。与全液压控制自动变速器相比，电控自动变速器是在全液压控制自动变速器的基础上增加了一套电子控制系统。因此，在进行电控自动变速器的维修过程中，既要有全液压自动变速器的检修基础，也要具备电子控制方面的知识，才能有效地检修电子控制自动变速器。     本文通过对丰田CAMRY电控自动变速器U250E的检修过程为例，尽量运用所掌握的知识和原理，并参考维修手册，思考和解决了修理难题。
    故障现象
    一辆丰田CAMRY，装配U250E（5速）自动变速器，行驶里程为53000km。车辆D挡前进时加速无力（像手动变速器脱挡那样的故障，在爬坡时尤为明显），但R挡正常。
    检修过程
    首先介绍一下电控自动变速器。该电控自动变速器有5个前进挡，主要由液力变矩器、行星齿轮装置、液压控制系统和电子控制系统组成（如图1所示）。图2为其行星齿轮装置的传动图。该变速器在各个挡位时，其电磁阀、离合器、制动器的结合情况见表1。



图1 电控自动变速器的组成
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行星齿轮装置传动图
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表1
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    然后着手检查诊断：1.检查ATF油量(结果：正常)；2.检查ATF油质(结果：ATF发黑烧焦)；3.利用智能测试仪（IT2）检查故障代码(结果：无故障代码)；4.用秒表测量N→D的换挡时滞(结果：在正常范围内)；5.用秒表测量N→R的换挡时滞(结果：在正常范围内)；6.连接油压表分别测量D挡及R挡怠速和失速时的管道油压(结果：在正常范围内)；7.测试D挡的失速时的发动机转速(结果：大大超出正常范围)；8.测试R挡的失速时的发动机转速(结果：在正常范围内)；9.拔下自动变速器电控的电磁阀插头（此时固定在第3挡）后（结果：故障仍存在）

由以上诊断结果，分析自动变速器内部存在打滑，导致自动变速器内部磨损。但无法确定故障发生的具体部位。于是再按以下步骤进行检修：1．分解自动变速器（结果：一些离合器片及盘和制动器片及盘被烧损）；2．清洗自动变速器各内部部件，并按修理手册指示进行检查（结果：正常）；3．更换烧损的离合器片及盘和制动器片及盘；4．装配自动变速器；5．道路测试。     经过以上检修，结果故障依旧。     重新分析故障原因：因为无故障代码，所以可以排除电子控制系统的原因；因为油压正常，所以可以排除阀体及油路相关的原因；因为分解后检查离合器和制动器正常，该处故障的可能性被排除；因为R挡失速时的发动机转速在正常范围内，液力变矩器的原因被排除。最终，推断故障可能由单向离合器F2导致。
    故障排除
    更换单向离合器F2后，试车，故障排除。
    维修小结
    1．行星齿轮组、单向离合器等机械零件的损坏较为罕见。而且，在丰田提供的维修手册中，对单向离合器的检查只限于“用手握住外座圈，另一只手转动内座圈，若一个方向能转动，另一个方向锁死，则为正常。”而事实上，该检查方法无法检查在大扭矩时，单向离合器是否失效。所以当加大扭矩时单向离合器还是可能打滑。以上故障即是此情况。     2．电控自动变速器具有工作平顺，换挡精确，可靠性好，故障率低等优点。若保养得当，很少出现故障。若有故障，通常会出现在以下几种情况：     ①随着车辆的长期使用，自动变速器内部会慢慢磨损，性能会逐渐下降，冲击会加大。所以要对变速器定期进行检查，必要时更换ATF。     ②长期的高速和长途行驶，使变速器内ATF高温，导致离合器或制动器的离合器片早期磨损。     ③其它情况。
    专·家·点·评
    该案例非常具有教育意义。作者在排除该例故障时可谓检查得十分全面，但是为什么故障依然无法排除呢？特别是变速器还进行了二次解体。关键问题在以下几个方面：     第一，作者在维修之前没有进行详细的分析。文章的前面作者给出了该车自动变速器的动力传递路线简图和各挡位时电磁阀和液压执行元件的工作关系表。这些图表对正确分析自动变速器的故障非常有用。李东江老师曾经在本刊2004年第1期的汽车维修工程师专栏中发表了一篇《结构分析在自动变速器故障诊断中的应用实践》，该文对维修自动变速器具有重要的指导意义，该案例也可以利用里面的方法进行故障的确认。根据该车的故障现象“D挡前进时加速无力，但R挡正常”，再根据手动换挡实验结果——拔下自动变速器电控的电磁阀插头（此时固定在第3挡）后（结果：故障仍存在），确定该车电控系统正常，故障肯定出在D3挡工作时参与工作的元件——离合器C0、离合器C1、制动器B3和单向离合器F2中；再根据在R档时工作正常，根据表1分析可知，制动器B3、制动器B2和离合器C2正常；再根据所有前进挡均出现故障，确定故障应该出现在D1、D2、D3（由于加速无力，所以自动变速器无法升入高速挡D4和D5）共用的元件离合器C1、制动器B3和单向离合器F2中。由上述分析可知，该车故障应该是离合器C1打滑或单向离合器F2损坏。自动变速器解体后除了对自动变速器和油路进行彻底清洗外，重点应该检查离合器C1和单向离合器F2。有了这样的分析之后再对自动变速器解体维修，可以一次性将故障排除，并且针对性非常强。根据该案例故障排除过程可知，上述分析和最终的故障点是完全相符的。     第二，作者在排除该自动变速器故障时，第一次解体组装后，并没有排除故障，作者将其原因归根于维修手册中给出的检查方法欠缺——在丰田提供的维修手册中，对单向离合器的检查只限于“用手握住外座圈，另一只手转动内座圈，若一个方向能转动，另一个方向锁死，则为正常。”而事实上，该检查方法无法检查在大扭矩时，单向离合器是否失效。所以当加大扭矩时，单向离合器还是可能打滑。的确该检查方法也许如作者所述有所欠缺（我没有验证，无法断言），但该车的故障并不是只在大转矩输出时才出现故障，而是“在爬坡时尤为明显”，从而说明该自动变速器的单向离合器F2并非仅仅在大转矩时打滑，而在非大转矩的状态下也存在打滑现象，所以我认为严格按照维修手册上给出的检测方法进行单向离合器F2性能的检测，完全可以判定单向离合器F2是否损坏。关键在于作者是否严格按照维修规范进行检测了。我在多种场合都强调过对于这些拆装的问题，只要维修人员严格按照维修规范进行作业，完全可以一次性解决问题，根本不需要“返工”，因为这不是什么技术问题，而是最简单的“执行力”的问题，但是维修实践中经常发现维修人员在这些简单的问题上“栽跟头”。不得不引起广大维修技术人员的深思。     第三，作者在该案例的检测过程中，多次使用这样的语言——“结果：在正常范围内”，“结果：大大超出正常范围”，但是作者没有给出具体的检测数据是多少，也没有给出什么是“正常范围”。没有具体的参数，让我们如何判断其检测和分析的正确性呢？对于有维修资料的读者还好，那么没有维修资料的读者呢？所以我建议维修人员在写案例分析的时候，一定要给出你的实际检测数据和其正常的工作参数，让广大读者一目了然。     第四，讲一点写文章方面的问题。很多人在写文章的时候将资料罗列一大堆，但是分析问题的时候却对其不闻不问，资料归资料，维修归维修，相互之间没有联系。像该案例，作者在前面给出了自动变速器的动力传递简图和各档位时电磁阀和液压执行元件工作关系表，但是在后面的故障检测和分析中根本没有使用这些资料。倒是我在案例点评中使用了这些资料（我要感谢作者提供的资料，就省得我再去查找了）。其实如果作者在检测故障时，根据上述资料进行分析，将会起到事半功倍的效果。因此建议广大维修技术人员在写文章的时候，一定要简洁、实用，不要罗列多余资料，更不要有资料不用，对资料的利用要恰如其分。