摘要：文章针对丰田佳美轿车出现的发动机转速高，车速上不来，且特耗油的故障。从基本检查、时滞试验、油压检测、动力传动分析、电液系统分析、发动机节气门位置传感器检测，最后确定节气门位置传感器接触不良造成信号不正确，使自动变速箱电脑检测不到正确的节气门位置传感器信号而不升档，从而找到导致发动机转速高、车速上不去的原因。
关键词：自动变速器；电控原理；传感器检测；故障诊断；排除
前言
随着汽车工业的飞速发展，特别是在电子技术与计算机技术的不断更新应用、高科技不断地提高、网络传输技术、光电传输技术等等在汽车上的运用，使轿车的动力性、环保性和舒适性等方面，正逐步进入高智能化控制阶段，并且满足国家的安全法规及国际环保性汽车尾气排放法规要求。
1、丰田佳美A540-E自动变速器的工作原理
丰田佳美A540-E自动变速器是前驱四速电子自动变速器，由带着锁止离合器的变矩器、三行星排辛普森式四档行星齿轮变速器、电液控制系统、主减速器和差速器组成。该自动变速器的工作原理如图1所示，它是通过传感器将汽车及发动机的各种参数转变为电信号，自动变速器ECU根据这些电信号，按照设定的控制程序进行对比计算并发出控制指令信号，再通过执行机构――电磁阀（换档电磁阀、油压电磁阀等）来操纵阀体总成中各个控制阀，从而控制变矩器和行星齿轮机构各换挡执行元件工作，实现自动变速器的不同传动比传递动力，达到自动换档的目的。每个挡位的动力传递是通过其行星齿轮机构实现的。电子控制系统出现故障时，ECU一般都能以故障码的型式将其记录并储存在储存器内，当正确触发自诊系统时，通过发动机故障灯的闪烁、O/D灯的闪烁、A/C故障灯闪烁等输出记录在ECU电脑内的故障码。维修技工必须懂得不同车型的触发操作，并参照不同车型故障代码表，以缩小故障范围，然后对代码指引故障部位进一步地检测维修，排除故障后，还要清除记录在ECU内的故障码。汽车自动变速器采用上述方法诊断，就大大地缩小时间和故障范围。但非电控故障，则必须通过一定的检测程序和方法，进一步查找，针对故障现象特征进行必要的各种动态、静态检测。因此维修时必须首先要了解该车的结构、控制系统工作原理和相关的维修资料，由简单到复杂来进行检查，找出故障所在进行维修。
2、自动变速器的故障诊断及排除
笔者接修过一辆96款佳美2.2轿车，这款轿车配带A—540E电控自动变速器。按客户描述，该车辆是转速高车不走和特耗燃油的故障。来之前因同样的故障在一家汽车维修厂进行过大修，结果大修完自动变速器后，比原来好了一些，但没有解决根本问题。最后客户就驾车来了我厂。到厂后听他描述情况，我们将车按维修程序接了下来，并进行初步路试，试车发现果然跟客户之前描述基本一样，转速高车不走的现象。难度是离合器打滑无升挡或者其他故障?同时也发现发动机怠速时车身有轻微抖动，仪表盘上的转速表有轻微摆动迹象。为了验证故障现象。首先按证状诊断，1、将发动机发动，等侍水温到达正常值，检查变速器油面高度、褪色度、是否有焦味，未发现异常。2、进行时滞测试，在自动变速器油温达到了标准值122～176оF（50～80℃）进行了测试，该测试主要是用来检查超速挡离合器、前进挡离合器、直接挡离合器、一挡离合器及倒挡制动器的工作状况。测试过程发动机怠速在650～750r/min的情况下将挂挡柄从“N”位移到“D”挡位，在1.2秒时间内应感觉振动，若延时比规范值长，则说明主油路压力可能过低，前进挡离合器磨损过度，或是超速挡单向离合器使用不正确。从“N”挡位换到R”挡的时间延时，并在1.5秒内感觉振动。若延时比规范值长，直接挡离合器磨损过度，一挡和倒挡制动器磨损过度，主油路压力可能太低，或者是超速挡单向离合器使用不正确。同时还将自动变速器油压测式表装在主油路测试口进行油压测试。如图2：首先用三角木抵住前、后车轮、拉起手制动，起动发动机、左脚用力踩住制动踏板，将变速杆分别拨至D挡R挡位，右脚迅速把加速踏板踩到底，读出失速时发动机转数，结果测试失速试验时发现发动机转速为1700r/min左右,标准转速1800r/min至2200r/min比要求低一些，都基本在范围之内，未发现异常情况，分别D挡：783KPa；R挡：1268Kpa；在道路路试时发现当车速达到45km/h时，发动机转速竟然高达3800r/min。说明自动变速器始终保持在2挡，而再没有升挡。按理论分析应该是发动机输出动力不足或是定子单向离合器可能没有完全工作(打滑)，A540E自动变速器也带有节气门拉线，重新调整至标准值1mm后。再试车，但故障现象不变。松开超速挡开关OFF时，OD/OFF仪表正常点亮，再按下ON位时灯自动息灭，属于正常。再把模式开关进行检查，用欧姆测量其通断性，拨下开关线插接头，按下动力（PWR）模式位置时，测得3号与6号端子是接通的，松开模式开关（NORMAL）正常模式位置时是断开的，属于正常。按经验数据分析这个故障不一定是波箱自身硬件问题，应跟它的油路或电路有关。但这只是猜测而已。正在疑惑的时候，突然想起，会不会是什么造成发动机在失速试验时转速低一些，怠速不算太稳有关？带着疑问，决定从发动机动力和怠速不稳落手，由于发动机故障灯又不点亮，应把所有相关传感器排查。首先利用短接线将检测插头的TE1和E1端子短接，触发其故障代码输出，经触发，发动机故障指示灯显示正常代码。如图3：遂利用X431检测仪读取自动变速器的数据流。查阅维修资料看换挡电磁阀1、2、3的实际工作情况对比。当换挡操纵手柄由P位换到D位时，自动变速器保持在1挡位置，换挡电磁阀1号接通，操纵手柄N挡时1号电磁阀接通，2位时1号电磁阀接通，L挡时1号电磁阀接通。96款佳美SXV10LGA540E—4速自动变速器电磁阀工作情况一览表如表2。动态测试时随着转速和车速提高，发现发动机转速为4000转，2个换挡电磁阀始终保持在1挡的工作状态。这表明该车的动力系统控制模块（ECU）没有向换挡电磁阀发出换挡信号。继续加速，发现当发动机转速到5000转时2个电磁阀发生了变化，变成1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀都接通了，根据表2可以发现此时自动变速器换入2挡是换挡点过迟，也说明ECT不是不输出换挡控制信号，而是换挡的条件不满足，只要TCU收到正确的输入信号，就可以正常地控制自动变速器进行换挡，由此可以判定该车的故障是由输入给ECU的传感器信号或开关信号异常，导致ECU不能正常输出换挡信号。按图1线路图分析，影响自动变速器换挡的传感器主要有节气门位置传感器、发动机转速传感器和车速传感器。分别读取上述传感器的信号数值时发现，怠速时节气门位置传感器的信号电压值为1.6V，远远超过正常值（0.3V～0.8V），从而使得输入ECT的节气开度信号比实际值大得多。根据自动变速器的换挡工作原理可知，当车速一定时，节气门开度越大，其换挡点就越迟，判定该自动变速器换挡点过迟的故障是由节气门位置传感器信号异常所造成的。松开节气门位置传感器调整罗丝，将节气门位置传感器调到最佳位置，再读取节气门位置传感器信号电压，为0.55V基本正常。试车故障现象消失。但该车正常行驶了2千米左右后，上述故障再次出现了。再次查看节气门位置传感器信号电压时又变成了1.3V。经过多次试验，发现节气门位置传感器信号电压在发动机怠速时不停地发生变化，而调整过节气门位置传感器后却没有发生改变。分析认为故障可能是节气门位置传感器本身损坏、或者节气门位置传感器线路接触不良，又或ECT损坏。折下节气门位置传感器导线连接器，测量节气门位置传感器端子如图4。IDL与E2端子全关电阻值0.1KΩ、全开无限大；VC与E2端子全开全关5KΩ；VTA与E2端子全关0.7KΩ、全开6KΩ。均匀转动节气门位置传感器，其电阻电阻连续不断改变，正常；把连接器插上，测量节气门位置传感器连接端子均为上表格值范围内不变，且在均匀转动节气门位置传感器时其电阻值也同样连续不断地变化，正常。检查节气门位置传感器的线路。测量节气门位置传感器导线端子VC与接地之间的电压，约为5V，属于不正常；检查端子4号与接地之间的导通性，结果发现电阻约为0.9KΩ，显然端子4存在接地不良的故障。拨下ECT导线连接器，发现ECT侧连接端子与ECT导线连接器端子均有锈蚀的迹象。分别将两部份端子清洁处理后连接ECT连接器，测量节气门位置传感器上端子4与接地之间的导通性，结果导通（电阻值≤1），说明接地不良故障消失。装复拆下的所有元件，读取节气门位置传感器信号电压，为0.53V，正常。再次试车，自动变速器无升档（过迟）和发动机怠速抖动的现象消失，故障彻底排除。
3、总结
在维修过程中，发动机怠速不稳、自动变速器换挡故障是汽车的一种常见故障，其成因复杂，涉及面广，对我们的诊断造成一定困难，因此对汽车维修的人员的知识技术要求更高，要求我们维修人员对发动机、自动变速器的理论知识、各系统的工作原理要有更深刻的认识和理解，在分析问题时要全面考虑，如果分析问题的过程条理不清晰，不能对症下药，常带一种“碰运气”的心理进行维修，往往更换了许多零件，花了大钱、却仍不能解决问题。本文对佳美2.2轿车自动变速器异常原因进行了全面分析，优化了诊断程序，排除了故障，根源在于发动机节气门位置传感器线路接触不好、怠速不良所引起，当恢复怠速正常时，升挡问题得以解决，最终找到症结所在。上述这个例子，对没有出现故障码的故障车辆要详细分析，进行必要的动静态检测，从中分析查找故障所在。
参考文献
[1]主编:王焕德,副主编:钱仲兴、张庆自动变速器维修亚洲分册;米切尔汽车维修系(群众出版社1997).
[2]广东科技出版社.汽车自动变速器维修图解主编:李全、肖文光.
[3]汽车电控装置故障速查快修(福建科学技术出版社出版.2000年5月).
作者：梁树彬 单位：茂名技师学院
