劉超平 / 廣東省電子信息技工學(xué)校

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淺談本田雅閣換檔沖擊故障診斷

劉超平 / 廣東省電子信息技工學(xué)校

【摘 要】本文以廣州本田第七代雅閣換檔沖擊故障分析為對象，通過研究第七代雅閣自動變速器的結(jié)構(gòu)和控制原理來分析換檔沖擊故障產(chǎn)生的原因，并對故障進(jìn)行排除。

【關(guān)鍵詞】雅閣；換檔沖擊；故障診斷

一、前言

自動變速器的汽車在正常行駛的過程中由電腦根據(jù)車速和負(fù)荷、油門踏板的行程進(jìn)行升、降檔位的控制。如果自動變速器在換檔的過程中車輛有明顯的頓挫感，則稱為換檔沖擊。

換檔沖擊會給車輛帶來很多的危害，首先對變速器造成很大的影響，變速器是由多種零件配合而成，沖擊會讓變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動。再對齒輪會帶來很大的沖擊力量，讓齒輪受到很大的傷害，其次會對車輛的懸掛系統(tǒng)帶來一定的影響。還會對乘坐者帶來極大的不舒適感。

二、故障現(xiàn)象

一輛2.4L的本田雅閣，在10萬公里時(shí)，在車輛行駛的過程中時(shí)常會有換檔沖擊，不是每次都發(fā)生，車輛起步加速時(shí)反映感覺有點(diǎn)慢，有時(shí)有延遲進(jìn)檔的現(xiàn)象發(fā)生。在試車的過程中，每次換檔時(shí)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速都比較接近，但換檔沖擊比較明顯，急加速時(shí)換檔轉(zhuǎn)速提高，換檔時(shí)有明顯的頓挫感，這種現(xiàn)象是間歇性的發(fā)生。車輛掛入R檔時(shí)，沖擊也比較明顯。車輛在D檔起步后，換入每個(gè)檔位時(shí)有沖擊感，這種現(xiàn)象不是每次都發(fā)生。急起步時(shí)，有延遲換檔的現(xiàn)象發(fā)生，換檔時(shí)頓挫感比較明顯。通過外觀的檢測，沒有發(fā)現(xiàn)底盤、波箱有撞擊過的痕跡。

三、第七代本田雅閣自動變速器的結(jié)構(gòu)原理

1.自動變速器的基本組成。

自動變速器的廠牌型號很多，外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同，但它們的組成基本相同，都是由液力變矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機(jī)構(gòu)等五大部分。

（1）液力變矩器：如圖1液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發(fā)動機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動過程中動能的變化將發(fā)動機(jī)的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。

（2）變速齒輪機(jī)構(gòu)：如圖2自動變速器中的變速齒輪機(jī)構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器，由于尺寸較大，最大傳動比較小，只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。變速齒輪機(jī)構(gòu)主要包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)的。在速比改變的過程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動，動力傳遞沒有中斷，因而實(shí)現(xiàn)了動力換擋。

圖1　液力變矩器

圖2　變速齒輪機(jī)構(gòu)

換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個(gè)元件的運(yùn)動，改變動力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機(jī)構(gòu)中的某個(gè)元件抱住，使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動器基本相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。

（3）供油系統(tǒng)：如圖3自動變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調(diào)壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不論汽車是否行駛，油泵都在運(yùn)轉(zhuǎn)，為自動變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來實(shí)現(xiàn)。

圖3　油泵

圖4　閥體總成

（4）自動換擋控制系統(tǒng)：自動換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷（節(jié)氣門開度）和汽車的行駛速度，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路，使離合器結(jié)合或分開、制動器制動或釋放，以改變齒輪變速器的傳動化，從而實(shí)現(xiàn)自動換擋。自動變速器的自動換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種液壓控制系統(tǒng)是由閥體和各種控制閥及油路所組成的，閥門和油路設(shè)置在一個(gè)板塊內(nèi)，稱為閥體總成如圖4。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置于上部，有的裝置于側(cè)面，縱置的自動變速器一般裝置于下部。在液壓控制系統(tǒng)中，增設(shè)控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制的換擋控制系統(tǒng)，若這些電磁閥是由電子計(jì)算機(jī)控制的，則成為電子控制的換擋系統(tǒng)。

（5）換擋操縱機(jī)構(gòu)：自動變速器的換擋操縱機(jī)構(gòu)包括手動選擇閥的操縱機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門閥的操縱機(jī)構(gòu)等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內(nèi)的手動閥位置，控制系統(tǒng)根據(jù)手動閥的位置及節(jié)氣門開度、車速、控制開關(guān)的狀態(tài)等因素，利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理，按照一定的規(guī)律控制齒輪變速器中的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作，實(shí)現(xiàn)自動換擋。

四、故障診斷與排除

1、產(chǎn)生換檔沖擊的因素

產(chǎn)生換檔沖擊的原因可分為兩類。第一類為機(jī)械故障導(dǎo)致，在自動變速器上有許多機(jī)械傳動的部件，例如摩擦片和鋼片在長時(shí)間的使用下會磨損導(dǎo)致間隙過大。自動變速器油臟也會導(dǎo)致?lián)Q檔時(shí)不順，有頓挫感產(chǎn)生。節(jié)氣門拉索或節(jié)氣門位置傳感器調(diào)整不當(dāng)，使主油路油壓過高。單向閥鋼球磨損過大，使結(jié)合器結(jié)合過快。發(fā)動機(jī)怠速過高，在換檔時(shí)車速與自己變速器轉(zhuǎn)速不一也會導(dǎo)致?lián)Q檔時(shí)會有沖擊。第二類為電子故障導(dǎo)致，電腦故障會使換檔不準(zhǔn)確與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不一，升檔車速太高，升檔過遲。主油路的調(diào)壓閥故障，會導(dǎo)致主油路油壓升高，壓力過大時(shí)，換檔時(shí)機(jī)與速度不符合。還有電磁閥故障會導(dǎo)致不換檔，或換檔結(jié)合不正確。

2.故障診斷。

根據(jù)車輛的故障現(xiàn)象，首先進(jìn)行了試車，故障現(xiàn)象比較明顯。利用廣本專用診斷儀HDS讀取該車自動變速器電控系統(tǒng)故障碼，沒有故障碼，讀取數(shù)據(jù)圖如圖6。接下來，使用HDS系統(tǒng)上的動態(tài)測試功能，觀察換檔電磁閥的工作狀態(tài)，同時(shí)觀察它的數(shù)據(jù)組。

由于該車自動變速器電控系統(tǒng)中沒有故障碼存儲, 所以只能從最基本的檢查入手進(jìn)行故障診斷。首先檢查自動變速器油(ATF)的油位和油質(zhì), 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)ATF 有少許的金屬磨屑，判斷有可能是油質(zhì)過臟。更換后，狀況有改善，但還存在低速檔位換檔時(shí)有明顯的換檔沖擊。

從圖5可以看出主、副軸轉(zhuǎn)速（藍(lán)、紅線）在1、2、3檔差距很大，進(jìn)入4檔，主副軸轉(zhuǎn)速同步

圖5　自動變速器換檔數(shù)據(jù)圖

遵循“ 先外后內(nèi)、由簡到繁”的檢修原則，按部位進(jìn)行檢測，并有針對性地進(jìn)行分解修理。從檢查發(fā)動機(jī)怠速開始。裝有自動變速器的汽車，其發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速一般為700～900r/min。如果怠速過高，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行調(diào)整。該車熱車后轉(zhuǎn)速在840 r/ min，在合理的范圍之內(nèi)。檢查主油路的油壓是否正常，經(jīng)過對主油路油壓的檢測，測得怠速時(shí)油壓為330Kpa在標(biāo)準(zhǔn)值范圍之內(nèi)，所以排除主油路調(diào)壓閥故障。再對檔位進(jìn)行仔細(xì)的分析，之前換過ATF后，高速檔位的沖擊明顯有好轉(zhuǎn)，說明ATF臟對車輛變速器影響十分之大，可為什么ATF會那么臟呢？之前檢測過ATF液里有金屬磨屑，這說明變速器里的原件磨損比較嚴(yán)重，才會導(dǎo)致這樣的結(jié)果。根據(jù)在低速檔位換檔沖擊明顯的原因，懷疑低速檔位的離合器組件磨損比較嚴(yán)重，鋼片或摩擦片有磨損，但更換鋼片只有把變速器分解。再進(jìn)行變速器的失速實(shí)驗(yàn)，來測量變速器性能及工作狀況。該車D檔時(shí)失速實(shí)驗(yàn)為2200r/min，在R檔時(shí)失速實(shí)驗(yàn)為2300 r/min，都在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)。再對仔細(xì)的對變速器外部進(jìn)行檢測，電磁閥工作是否正常，換檔拉線是否到位。檢查電磁閥的步驟比較講究，首先檢查電磁閥工作狀態(tài)，測量電磁閥電阻值在15歐姆左右，屬于標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。再對電磁閥進(jìn)行電壓檢測，測得接線處電壓分別為12V，屬于正常。這樣經(jīng)過我們的主要排查，懷疑是自動變速器內(nèi)部摩擦鋼片與摩擦片和執(zhí)行原件的磨損，單向閥的卡滯造成。

我們對將變速器解體，通過觀察發(fā)現(xiàn)控制2檔離合器組件磨損比較嚴(yán)重，離合器油封損壞，顯然這是造成換檔沖擊的根本原因。因?yàn)樽兯倨饕呀?jīng)解體，為了防止其他油封同樣出現(xiàn)老化或磨損的情況，導(dǎo)致這種情況發(fā)生。

更換了變速器中的油封，檢查單向閥是否卡滯。對變速器中要求進(jìn)行間隙測量的地方，用塞尺來測量間隙，對齒輪進(jìn)行沖洗。確保無誤后，將變速器組裝并裝車后進(jìn)行路試，變速器進(jìn)行換檔時(shí)平順了很多，可換檔延遲還是存在，延遲后換檔同樣造成沖擊。懷疑這種現(xiàn)象是由電磁閥工作不正常造成的。可電磁閥在檢測時(shí)又正常，只好重新開始檢測。

3.故障排除。

經(jīng)過對電磁閥的仔細(xì)檢測，發(fā)現(xiàn)電磁閥內(nèi)部已經(jīng)磨損的較嚴(yán)重了，電磁閥已經(jīng)失去密封性，還發(fā)現(xiàn)一處電磁閥連接線束老化磨損導(dǎo)致線束接觸不良。通過分析知道，當(dāng)電磁閥內(nèi)部磨損時(shí)，密封性不強(qiáng)，在需要換檔時(shí)電磁閥工作，油液通過電磁閥的控制進(jìn)入變速器管道時(shí)，由于電磁閥密封性不強(qiáng)，導(dǎo)致?lián)Q檔時(shí)油壓不足，換檔時(shí)離合器片結(jié)合過慢，導(dǎo)致?lián)Q檔延遲的產(chǎn)生。換上新的電磁閥。

線束的磨損導(dǎo)致在行駛時(shí)車輛由于路面的顛簸，可能出現(xiàn)斷路的現(xiàn)象，導(dǎo)致變速器不換檔或換檔不完全，導(dǎo)致在行駛時(shí)車輛換檔不完全時(shí)或突然換檔時(shí)對車輛產(chǎn)生換檔時(shí)帶來的沖擊感。

如圖6 主、副軸轉(zhuǎn)速各檔位均同步

更換電磁閥后進(jìn)行試車，故障現(xiàn)象消失換檔很平順（如圖6），沒有沖擊感產(chǎn)生也沒有延遲換檔的現(xiàn)象產(chǎn)生。

五、總結(jié)

換檔沖擊會對變速器造成齒輪很大的傷害，其次會對車輛的懸掛系統(tǒng)帶來一定的影響，還會對乘坐者帶來極大的不舒適感。由于自動變速器結(jié)構(gòu)和工作原理都比較復(fù)雜， 其任何部件出現(xiàn)故障都會影響自動變速器的正常工作，因此在修理自動變速器前，對其進(jìn)行必要的性能檢驗(yàn)和測試，判斷故障原因，并按一定的程序進(jìn)行針對性的檢修，會起到事半功倍的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣州本田有限公司·《維修手冊系列》P1-P9.

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