电控自动变速器的性能检测与检修

电控自动变速器的性能检测是判断电控自动变速器故障的基础。微机控制的电控自动变速器的故障往往可以通过相应的性能检测判断出故障类型和故障所在部位。

电控自动变速器的性能检测内容可分为基础检验、手动换挡试验和机械试验三个项目。电控自动变速器的性能检测的目的是发现故障的部位，以确定维修方法。

1.电控自动变速器的基础检验

电控自动变速器的油位不当、油质不佳、联动机构调节不当及发动机怠速不正常，是引起电控自动变速器故障的最常见原因。通常把对这些部件的检查与重新调整，叫作电控自动变速器的基础检验。无论具体故障是什么，这种基础检验是首要进行的。电控自动变速器基础检验的目的是检验电控自动变速器是否具备正常工作的能力。基础检验中的检查和调整项目包括：自动变速器油面高度检查、自动变速器油品质检查、液压控制系统漏油检查、节气门拉索检查与调整、空挡起动开关检查、发动机怠速检查和超速挡开关的检查。基础检验的前提条件是：发动机工作正常、底盘性能良好，特别是汽车制动系统正常。

（1）自动变速器油面高度检查

在做任何电控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，将换挡操纵手柄拨至倒挡（R位）、前进挡（D位）、前进低挡（S、L或2、1位）等位置，并在每个挡位上停留数秒，使液力变矩器和所有换挡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挡（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。

如果电控自动变速器处于冷态，即冷起动，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；如果电控自动变速器处于热态（如低速行驶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，检查电控自动变速器油底壳、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电控自动变速器工作状态的集中反映，因此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，从油尺上闻一闻油液的气味，用手指蘸少许油液并在手指间互相摩擦，判断是否有渣粒。

自动变速器油的状态与常见故障原因如表1-12所示。

表1-12  自动变速器油的状态与常见故障原因

油温是影响自动变速器油和电控自动变速器使用寿命的又一重要因素。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。油温过高将使油液黏度下降，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，是换挡打滑和延迟的常见原因。

（4）节气门拉索检查与调整

节气门开度影响着电控自动变速器的换挡时间。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0~1 mm。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，拧松调整螺母，使索套端和索芯上限位杆之间的距离为0~1 mm。

4）拧紧调整螺母，重新检查调整情况。

（5）空挡起动开关检查

发动机只能在空挡（N）和停车挡（P）时起动，其他挡位时不能起动。若有异常，应调节空挡起动开关螺栓和开关电路。其方法如下：

1）松开空挡起动开关螺栓，将换挡操纵手柄放到N位置；

2）将槽口对准空挡基准线，定住位置并拧紧空挡起动开关螺栓。

（6）发动机怠速检查

发动机怠速不正常，特别是怠速过高，会使电控自动变速器工作不正常，出现换挡冲击等现象。检查发动机怠速时，应将电控自动变速器换挡操纵手柄置于停车挡（P）或空挡（N）位置。通常装有电控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。

（7）超速挡（O/D）开关的检查

电控自动变速器的微机控制系统具有故障自诊断功能，它可以通过超速挡O/D OFF指示灯予以警告。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，同时接通超速挡（O/D）主开关，仪表板上的超速挡O/D OFF指示灯应熄灭。若超速挡O/D OFF指示灯闪烁，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码，并根据该车型的故障码表查出故障原因。

2.电控自动变速器的手动换挡试验

为确定故障存在部位，区分故障是机械系统、液压控制系统还是微机控制系统引起的，应当进行手动换挡试验，这是在读取故障码和完成基础检验之后首先要进行的试验项目。

所谓手动换挡试验就是将电控自动变速器的所有换挡电磁阀的线束插头全部脱开，由测试人员手动进行各挡位的试验。此时，ECU不能通过换挡电磁阀来控制换挡，电控自动变速器的挡位取决于换挡操纵手柄的位置。不同车型的电控自动变速器在脱开换挡电磁阀线束插头后，挡位和换挡操纵手柄的关系都不完全相同。手动换挡试验的步骤如下：

1）脱开电控自动变速器的所有换挡电磁阀的线束插头。

2）起动发动机，将换挡操纵手柄拨至不同位置，然后做道路试验（也可以将驱动轮悬空进行台架试验）。

3）观察发动机转速和车速的对应关系，以判断电控自动变速器所处的挡位。不同挡位时发动机转速和车速的对应关系见表1-13。由于液力变矩器的减速作用与传递的转矩有关，因此表1-13中所列车速值只能作为参考，实际车速将随着行驶中节气门开度的不同而产生不同的变化。

4）若换挡操纵手柄位于不同位置时，电控自动变速器所处的挡位与规定挡位相同，则说明电控自动变速器的阀板及换挡执行元件工作正常。否则说明阀板或换挡执行元件有故障。

5）试验结束后，接上所有换挡电磁阀的线束插头。

6）清除ECU中的故障码，防止因脱开换挡电磁阀线束插头而产生的故障码存储在ECU中，影响故障自诊断系统的工作。

表1-13  不同挡位时发动机转速和车速的对应关系

若每一挡动作都正常，则说明故障出在微机控制系统；若有某一挡动作异常，则说明故障是机械或液压部分引起的，应进行机械试验。

3.电控自动变速器的机械试验

电控自动变速器的机械试验内容包括液压试验、道路试验、失速试验、换挡迟滞试验、油压试验和液力变矩器起动试验等。

机械试验是在进行基础检验、手动换挡试验后，确定是机械系统和液压控制系统故障后进行的试验，目的是区分故障是机械系统引起的，还是液压系统引起的，并同时诊断出故障的具体部位。下面分别叙述机械试验中6个试验项目的作用、试验方法和试验结果分析。

（1）液压试验

液压试验是在电控自动变速器工作时，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和元件是否漏油以及各元件（如液力变矩器、储压器等）是否工作正常，是判断故障在液压控制系统还是在机械系统的主要依据。

1）液压试验前的准备。

①汽车行驶至发动机及电控自动变速器达到正常工作温度。

②准备一个量程为2 MPa的压力表。

③找出电控自动变速器各个油路的测压孔位置。通常在电控自动变速器外壳上有几个用方头螺塞堵住的测压孔。《自动变速器维修手册》上标有测压孔的位置；若没有《自动变速器维修手册》作参考，可用举升器将汽车升起，在发动机运转时分别将各个测压孔螺塞松开少许，观察各测压孔在换挡操纵手柄位于不同挡位时是否有压力油流出，以此判断该测压孔与哪一油路相通，从而找出各个油路测压孔的位置。具体方法如下：

a.不论换挡操纵手柄位于前进挡或倒挡时都有压力油流出的，则为主油路测压孔；

b.只有换挡操纵手柄位于前进挡时才有压力油流出的，则为前进挡油路测压孔；

c.只有换挡操纵手柄位于倒挡时才有压力油流出的，则为倒挡油路测压孔。

2）主油路油压测试方法。

测试主油路油压时，应分别测出前进挡和倒挡的主油路油压。

①前进挡主油路油压的测试方法。

a.拆下电控自动变速器壳体上的主油路测压孔或前进挡油路测压孔螺塞，接上油压表；

b.起动发动机，将换挡操纵手柄拨至前进挡（D）位置；

c.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挡主油路油压；

d.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挡主油路油压；

e.将换挡操纵手柄拨至空挡（N）或停车挡（P）位置，让发动机怠速运转1 min以上；

f.将换挡操纵手柄拨至各个前进低挡（S、L或2、1）位置，重复上述a~e的步骤，读出各个前进低挡在怠速工况和失速工况下的主油路油压。

②倒挡主油路油压的测试方法。

a.拆下电控自动变速器壳体上的主油路测压孔或倒挡油路测压孔螺塞，接上油压表；

b.起动发动机，将换挡操纵手柄拨至倒挡（R）位置；

c.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挡主油路油压；

d.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挡主油路油压；

e.将换挡操纵手柄拨至空挡（N）位置，让发动机怠速运转1 min以上。将测得的主油路油压与标准值进行比较。不同车型电控自动变速器的主油路油压不完全相同。

③油压电磁阀工作的测试。

电控自动变速器常采用油压电磁阀来控制主油路油压或减振器背压。这种电控自动变速器可以在液压试验中人为地向油压电磁阀施加电信号，同时测量油路油压的变化，以检查油压电磁阀的工作是否正常。不同车型电控自动变速器的油压电磁阀的工作原理不完全相同，其检测方法也不一样。以丰田凌志LS400轿车用A341E型电控自动变速器为例，说明测试油压电磁阀工作的方法，其他车型亦可参考。

a.将油压表接至电控自动变速器减振器背压的测压孔；

b.对照电路图，找出电控自动变速器ECU线束插头上油压电磁阀控制端的端子，将一个8 W灯泡的一端与油压电磁阀控制端的端子连接；

c.将汽车停放在地面上，拉紧手制动，并用三角木块将4个车轮塞住；

d.起动发动机，检查并调整好发动机怠速；

e.踩住制动踏板，将换挡操纵手柄挂入前进挡（D）位置；

f.读出此时的减振器背压，其值应大于零；

g.将连接油压电磁阀的8 W灯泡接地时，油压电磁阀将通电开启，此时减振器背压应下降为零。如有异常，说明油压电磁阀工作不良。

（2）道路试验

道路试验是诊断、分析电控自动变速器故障最有效的手段之一。此外，电控自动变速器在修复之后，也应进行道路试验，以检查其工作性能，检验修理质量。电控自动变速器的道路试验内容主要有：检查换挡车速、换挡质量以及检查换挡执行元件有无打滑等。在道路试验之前，应先让汽车以中低速行驶5~10 min，让发动机和电控自动变速器都达到正常工作温度。在试验中，通常应将OD开关置于ON的位置（即O/D OFF指示灯熄灭），并将模式选择开关置于常规模式或经济模式。道路试验的方法如下：

1）升挡检查。将选挡杆置于D位，踩下加速踏板，使节气门保持在50%开度左右，让汽车起步加速，检查电控自动变速器的升挡情况。电控自动变速器在升挡时发动机会有瞬时的转速下降，同时车身有轻微的闯动感。正常情况下，汽车起步后随着车速的升高，试车者应能感觉到电控自动变速器顺利地由1挡升入2挡，随后再由2挡升入3挡，最后升入超速挡。若电控自动变速器不能升入高挡（3挡或超速挡），说明控制系统或换挡执行元件有故障。

2）升挡车速的检查。在上述升挡检查的过程中，当察觉到电控自动变速器升挡时，记下升挡车速。一般4挡电控自动变速器在节气门开度50%时，由1挡升至2挡的车速为25~35 km/h；由2挡升至3挡的车速为55~70 km/h；由3挡升至4挡（超速挡）的车速为90~120 km/h。由于升挡车速和节气门开度有很大的关系，即节气门开度不同时，升挡车速也不同，而且不同车型的电控自动变速器各挡位传动比的大小都不相同，其升挡车速也不完全一样。因此，只要升挡车速基本保持在上述范围内，而且汽车行驶中加速良好，无明显的换挡冲击，都可认为其升挡车速基本正常。若汽车行驶中加速无力，升挡车速明显低于上述范围，说明升挡车速过低（即升挡提前）；若汽车行驶中有明显的换挡冲击，升挡车速明显高于上述范围，说明升挡车速过高（即升挡滞后）。

升挡车速太低一般是控制系统的故障所致；升挡车速太高则可能是控制系统的故障所致，也可能是换挡执行元件的故障所致。

3）换挡质量的检查。换挡质量的检查内容主要是检查有无换挡冲击。正常的自动变速器只能有不太明显的换挡冲击，特别是电控自动变速器的换挡冲击应十分微弱。若换挡冲击太大，说明电控自动变速器的控制系统或换挡执行元件有故障，其原因可能是主油压高或换挡执行元件打滑，应做进一步的检查。

4）锁止离合器工作状况的检查。电控自动变速器液力变矩器中锁止离合器的工作是否正常也可以采用道路试验的方法进行检查。试验中，让汽车加速至超速挡，以高于80 km/h的车速行驶，并让节气门开度保持在低于50 %的位置，使变矩器进入锁止状态。此时，快速将加速踏板踩下使节气门开度超过85 %，同时检查发动机转速的变化情况。若发动机转速没有太大的变化，说明锁止离合器处于接合状态；反之，若发动机转速升高很多，则表明锁止离合器没有接合，其原因通常是锁止控制系统有故障。

5）发动机制动作用的检查。检查电控自动变速器有无发动机制动作用时，应将选挡杆置于2或L位。在汽车以2挡或1挡行驶时，突然松开加速踏板，检查是否有发动机制动作用。若松开加速踏板后车速应立即随之下降，说明有发动机制动作用；否则说明控制系统或换挡执行元件有故障。

6）强制降挡功能的检查。检查电控自动变速器强制降挡功能时，应将选挡杆置于D位，保持节气门开度为30 %左右。汽车在以2挡、3挡或超速挡行驶时，突然将加速踏板完全踩到底，检查电控自动变速器是否被强制降低一个挡位。在强制降挡时，发动机转速会突然升至4 000 r/min左右，并随着加速升挡，转速逐渐下降。若踩下加速踏板后没有出现强制降挡，说明强制降挡功能失效。若在强制降挡时发动机转速升高反常，达5 000 r/min，并在升挡时出现换挡冲击，则说明换挡执行元件打滑，应拆修电控自动变速器。

（3）失速试验

1）失速试验的目的。

失速试验的目的是通过测量在D、R位时的失速转速来检查发动机及电控自动变速器的总体性能。

2）注意事项。

①在正常工作温度下进行该试验（50 ℃~80 ℃）。

②该试验连续进行不得超过5 s。

③为保证安全，请在宽阔水平地面上进行，并确保试验用车前后无人。

④失速试验应两人共同完成。一人观察车轮的固定情况，另一人进行试验。

3）方法及步骤。

①塞住前后车轮。

②在发动机上安装转速表（如果仪表盘上有转速表可省略此步）。

③拉紧驻车制动器手柄或踩下驻车制动踏板。

④左脚踩下制动踏板。

⑤起动发动机。

⑥将选挡杆置于D位。用右脚把加速踏板踩到底，同时迅速读取发动机转速，此转速即为失速转速。

⑦在R位重复以上试验步骤。

如果在发动机转速未达到规定失速转速之前，后轮开始转动，应放松加速踏板停止试验。常见车型的电控自动变速器的失速转速一般为2 200 r/min左右，但有的电控自动变速器的失速转速低于1 800 r/min，也有的电控自动变速器的失速转速高于2 800 r/min。

4）试验结果分析。

不同的车型，由于结构不同，试验结果体现的故障不同，下面仅以常见丰田4挡电控自动变速器为例进行说明。

①如果两个位置失速转速都相同，但均低于规定值：发动机可能功率不足、导轮（变矩器）单向离合器工作不正常。提示：如果低于规定转速值600 r/min以上，液力变矩器可能损坏。

②在D位失速转速高于规定值：主油压太低、前进挡离合器工作不良、O/D单向离合器工作不良。

③在R位失速转速高于规定值：主油压太低、直接挡离合器打滑、1挡及倒挡离合器打滑、O/D单向离合器工作不良。

④在D和R位失速转速均高于规定值：主油压太低、油液液面位置不正常、O/D单向离合器工作不良。

（4）换挡迟滞试验

1）换挡迟滞试验的目的。

发动机怠速转动时拔动选挡杆，在感觉振动前会有一段时间的迟滞或延迟，这用于检查O/D挡离合器、前进挡离合器、直接挡离合器及一挡、倒挡制动器的工作情况。

2）注意事项。

①在正常工作油温下进行该试验（50 ℃~80 ℃）。

②在各试验中保证有1 min间隔。

③进行三次试验并取平均值。

3）方法及步骤。

①拉紧驻车制动器手柄。

②起动发动机并检查怠速。

③将选挡杆从N拔向D位。用秒表测量拔动选挡杆到感觉振动的时间。延迟时间应小于1.2 s。

④从N→R用同样方法测量。延迟时间应小于1.5 s。

4）试验结果分析。

①如果N→D延迟时间大于规定值：主油压太低、前进挡离合器磨损、O/D单向离合器工作不良。

②如果N→R延迟时间大于规定值：主油压太低，直接挡离合器磨损，1挡、倒挡制动器磨损，O/D单向离合器工作不良。

（5）油压试验

油压试验一般是做主油压测试，也可做进气门油压、速控油压、蓄能器背压测试。

1）注意事项。

①运转发动机，让发动机和变速器温度正常。

②拆下变速器壳体上主油路测压孔螺塞或前进挡油路测压孔螺塞，接上油压表。

油压试验应两人完成。其中一人应观察车轮及车轮掩木状况，同时另一人进行试验。正常工作油温在50 ℃~80 ℃。

2）方法及步骤。

①运转发动机，让发动机和电控自动变速器温度正常。

②拔去变速器壳体上的检查接头，连接压力表。

③拉紧驻车制动器手柄，塞住四个车轮。

④起动发动机，检查怠速转速。

⑤左脚踩下制动踏板，将选挡杆换入D位。

⑥发动机怠速下测量主油压。

⑦将加速踏板踩到底。在发动机达到失速转速时，迅速读取油路最高压力。

⑧在R位重复以上试验步骤。

如果在发动机转速未达到失速转速之前，后轮开始转动，则松开加速踏板停止试验。

A341E型电控自动变速器的主油压值见表1-14。

表1-14  A341E型电控自动变速器的主油压值 k Pa

如果测得的油压未达到规定值，重新检查油门拉线的调整情况并重复做油压试验。

3）试验结果分析。

①在任何范围油压均高于规定值：油门拉线调整不当、节气门阀失效、调压阀失效、油泵失效、O/D单向离合器损坏。

②只在D位油压低：D位油路泄漏、前进挡离合器故障。

③只在R位油压低：R位油路泄漏、直接挡离合器故障、倒挡制动器故障。

（6）液力变矩器起动试验

液力变矩器起动试验用来测试液力变矩器及其单向离合器的工作状况。在液力变矩器起动试验中，要同时使用驻车制动器（指手制动器，而不是电控自动变速器的停车挡P位）和脚制动器，还要用三角木块把前轮掩住（不允许任何人站在汽车的前方），还应检查自动变速器油面高度，运转发动机使之达到规定的工作温度。

起动试验在于确定电控自动变速器在D位、节气门全开时发动机的工作转速。这一试验检验了液力变矩器导轮的单向离合器的工作情况，即电控自动变速器离合器的工作性能以及液力变矩器与发动机的共同工作性能。

在进行液力变矩器起动试验时，发动机节气门全开的时间应小于等于5 s，发动机最大转速读出之后应立即放松加速踏板；如果要求再做一次液力变矩器起动试验，应在空挡将发动机以1 000 r/min左右的转速运转2 s，使电控自动变速器冷却下来。如果发动机转速已超过最大限值，应立即将加速踏板松开，因为这表明电控自动变速器内的离合器已经打滑失效。如果起动转速比规定的最大转速值高200 r/min，则说明电控自动变速器中的离合器打滑。

发动机调整正常，而起动转速低，则说明液力变矩器导轮的单向离合器有问题。若起动转速比规定的最小值低250~350 r/min，汽车在高速公路上工作正常，但是各挡加速性均不良，说明液力变矩器导轮的单向离合器在打滑；若起动转速和加速性都是正常的，但必须反常地加大节气门开度才能维持在高速公路上行驶的速度，说明液力变矩器导轮单向离合器已卡死不能自由脱开。离合器的这些故障要求必须更换液力变矩器。

某些液力变矩器在起动工况中，发出一种嘶叫声或警笛般的尖叫声，这是其中液体急剧流动的缘故，是正常现象。但是，若从液力变矩器总成内发出因部件松动或相互干涉而产生的强烈金属性噪声，可用千斤顶把驱动轮顶起来，把换挡操纵手柄放在前进挡（D）和空挡（N）位置，在节气门开度较小时运转，在电控自动变速器前端即液力变矩器下方仔细听以找出噪声源。