一辆行驶里程约50000km的丰田锐志轿车。该车高速长途行驶后发动机故障指示灯点亮,且加速无力、发动机噪音大。
从故障码和定格数据可以看出,故障发生时车辆处于热车加速状态,随着节气门开度的增加,发动机负荷增加,但车速和变速器输出轴转速并未见明显增加,且变速器的档位状态一直处于5 档。根据故障码提示的信息,变速器锁在 5 档的原因是 S2 换档电磁阀性能不良或长时间处于关断的位置。
经了解,该客户属于飙车型驾驶者,行车时急加速、急制动的情形较多。由于该车已行驶了 4.8 万 km,根据丰田汽车的保养周期,建议客户更换变速器油。排放变速器油时,发现油颜色发黑,有元件烧蚀的迹象。结合故障码,决定清洗电磁阀和阀板,阀板及各电磁阀位置如图 1 所示。
拆下阀板,检查 S2 换档电磁阀,其电阻为 16.6Ω。用蓄电池电压直接驱动,能听到“嘀嗒”的开闭声。检查各电磁阀油道,未发现堵塞现象。清洗阀板后路试,行驶了 30km,故障指示灯未再点亮,客户所述现象也未再现。截取相应数据波形,并与正常车辆的波形进行对比,未发现异常,遂将车辆交付客户使用。
1 周后,该车因同样的故障再次入厂维修。由于刚刚拆卸清洗过电磁阀及阀板,维修工作一时无从下手。按照丰田的诊断流程,只能建议更换变速器总成。由于涉及到保修问题,因此与一汽丰田技术服务室进行了联系。该室服务人员答复说,该车故障产生的原因是因为车辆在变速行驶时,发动机电脑无法正常对车速进行判断,从而导致故障指示灯错误点亮,车辆本身并无故障,为了彻底解决问题,必须对发动机电脑程序进行更新,或者更换最新型号的电脑板。对该车发动机 ECU 程序进行更新后,故障排除。
总结:丰田锐志轿车采用的是目前较为先进的 6 速 A960E 型自动变速器。该变速器上安装有 2 个转速传感器,用以检测输入轴和输出轴的实际转速,并通过转速差计算出变速器所处的实际档位。ECM 将计算出的实际档位与电脑芯片中存储的换档程序进行比较,从而判定变速器是否存在机械故障。
此例故障即是电脑根据各行驶参数,如发动机转速、节气门开度等,指令变速器换至 6 档,而根据变速器的2 个转速传感器信号判定其实际档位为5 档,导致故障指示灯点亮,故障的真正原因为电脑内部程序指令错误,即电脑错误控制换档电磁阀S2 处于“OFF”,导致变速器长时间处于 5 档。换档电磁阀S2 与实际档位的关系见表 2。
维修变速器不仅要了解其工作原理,还要善于分析传动路线及各部件的结构、作用。一些较先进的变速器主要不在于结构的变化,而是设计思路的变化。目前,多档域变速器多采用辛普森和拉维娜复合行星齿轮机构,在传动思路上与传统的变速器有较大的区别。
如图 2 所示,传统变速器中行星齿轮机构的传动基本上采用太阳轮、行星架和齿圈三者固定其一的原理,目前多档域变速器已打破这种思路,采用同向两部件输入、高速带动低速的传动原理,将动力通过双输入、单输出实现传动比的变化。这样,就可以在不增加传动部件的情况下实现多档域。