自動變速器“輕油門、重油門”故障深度分析

文：王勇軍

前言：本文將帶領讀者進入到一個更高的診斷領域，所涉及的知識點圍繞設計、程序方面，以便進入故障的深度分析。閱讀本文需要一定的理論基礎和豐富的實操經驗，否則很難理解。如果閱讀感覺到比較難懂或者是吃力時，請反復閱讀幾次或者閱讀筆者其他的一些基礎文章，然后再閱讀此文。

自動變速器裝車至今已有半個多世紀了，而在國內的維修歷史也已有30多年。一直以來，自動變速器維修對于國內的維修技術人員來說，都被認為是汽車維修中的難點，而且隨著自動變速器技術的發展，這一觀點越來越強烈。

自動變速器技術涉及機械、液壓、電控以及材料等多個領域，故障原因錯綜復雜，往往體現在故障現象不同，修理方法不同，有的故障現象相同，修理方法卻不同；有的故障是通病、有跡可循，有的故障是疑難、飄渺不定。今天與大家討論和研究自動變速器輕油門、重油門的故障，看似比較簡單容易，但在故障排查時并不容易?！拜p油門、重油門”屬于技術底層方面，直指整車的動力性和自動變速器內部液壓系統。對此類故障，我們需要展開深度分析。

發動機動力系統

發動機動力系統與自動變速器的工作息息相關，很多時候會直接影響自動變速器的工作。造成發動機動力系統工作不良的因素包括空氣濾清器堵塞（進氣受阻），空氣流量傳感器（MAF）、進氣歧管真空度傳感器（MAP）、冷卻液溫度傳感器或節氣門位置（TPS）傳感器故障，廢氣再循環裝置（EGR）工作不良，氣缸壓力過低，點火正時不當或配氣正時失準等等。

發動機控制單元（ECM或ECU）、變速器控制單元（TCM）或車身控制單元（BCM）如何判斷“輕油門、重油門”呢？是通過TPS信號識別的，也就是駕駛員踩加速踏板的快慢和深淺。TPS以5 V工作電壓信號反饋給ECM，電壓的變化大小反應了加速踏板踩下的快慢和深淺，即體現“輕油門”還是“重油門”狀態。這僅是一個“動作”而已，自動變速器換擋還需要發動機的動力（扭矩）信號配合才能切換。

另外車速信號也是TCM判斷是否換擋的關鍵信號。例如車輛起步時，車速比較低，發動機的動力還沒有發揮出來。此時即使將加速踏板踩得很快，但與車速信號、發動機動力信號不和諧，自動變速器則會出現升擋慢、升擋延遲的現象。只有動力提升后，變速器才會升擋。又如，車速信號不良（包含ABS信號），也是類似的問題，會直接影響到升降擋。

另外，當發動機動力不足（上述影響發動機動力的種種原因）時，任何的換擋點最佳時機都會被打亂。“換擋點最佳時機”是經設計開發人員寫在TCM程序中的，基本的換擋點模型，再通過自動變速器控制系統的自學習（如駕駛員操作習慣）進行微調。

案例1：一輛2019年產眾泰T300運動型多能車，搭載1.5 L發動機和無級變速器（CVT），行駛里程8.6萬km。該車故障表現為40～60 km/h時出現沖擊聳車，比較明顯。該車在專業自動變速器維修廠檢測后，維修廠進行了大修，結果故障依舊。筆者根據專業維修廠提供的檢測數據以及車輛故障表現，遠程給出檢測發動機系統的建議，范圍在點火系統和進氣系統。維修廠對車輛清洗節氣門和更換火花塞后，重新學習匹配，試車故障排除。

案例2：一輛2018年產東風日產天籟轎車，搭載2.0 L發動機和CVT變速器，行駛里程9.5萬km。該車故障表現為35～40 km/h時出現沖擊聳車。用故障診斷儀檢測，無故障碼存儲，查看數據流也未發現問題。檢查內部機械部分磨損不嚴重，更換閥體后用故障診斷儀編程，學習匹配后將車交付用戶。車輛使用1周左右，故障再次出現。此時筆者協助排查故障，最后發現發動機、ABS信號都有點問題，最終通過清洗解決了問題。

上述2個案例中，車輛發生故障時的車速就是發動機扭矩轉換的切換點，也是自動變速器設計的換擋點。在扭矩轉換切換點體現出來的故障，超過60 km/h后就不會體現出來。這是因為車輛在起步和中高負荷時，噴油量較大，因此這類故障現象就不多。另外在行車過程中超車，快速、深踩加速踏板是強迫降擋的模型，發動機動力強勁，此時TCM是根據TPS信號操作自動變速器換擋。

為了求證上述觀點的正確性，筆者根據某國外自動變速器品牌5擋自動變速器換擋時的車速表（圖1）。該表格乍一看，在TPS全開時D1擋升D2擋的車速達到73～77 km/h，但是相信沒有用戶會這樣起步加速。而即使TPS半開時，D1擋升D2擋的車速為每小時36～40 km/h，這個車速還是高了。參照比例，如果TPS開度是1/4， D1擋升D2擋的車速為18～20 km/h，此時的節氣門開度和車速比較接近車主平時實際駕駛的操作了。而如果TPS開度僅為1/8，D1擋升D2擋的車速為9～10 km/h。

根據上述2個案例，沖擊聳車時的車速為40 km/h 左右，按照圖1所提供的車速，相當于TPS開度1/4時D2擋升D3擋（34～38 km/h），或者TPS開度1/8時D3擋升D4擋（29～32 km/h）。測算出來大概是3擋或4擋，這就是自動變速器設計的換擋點。

圖1 某5擋變速器換擋時的車速

在動力系統設計中，自動變速器換擋點需要發動機的配合，也就是發動機動力扭矩轉換的切換點。在自動變速器閥體中，換擋點的變化隨之產生：油壓、閥桿的運動；電磁閥的電壓和電流；為TCM、ECM、ABS以及BCM提供的傳感器信號。這些因素綜合在一起產生的換擋問題，故障原因是非常難判斷的。

自動變速器液壓系統

在自動變速器液壓控制系統中，任何一個擋位升擋前，需要將所在擋位的閥芯退下來。其控制策略是，電磁閥、電磁閥閥芯以及閥桿三者工作是否正確。如果這三者的工作恰到好處，則升擋無沖擊、頓挫之感。

首先，在維修過程中要確定閥桿和閥孔的真空度無問題，無磨損、卡滯等現象。

電磁閥及其閥芯可以用電磁閥檢測設備進行檢測，以確定故障點擋位電磁閥的閥桿和閥芯沒有問題。如果有問題，則輕油門、重油門時往往在此處產生換擋不平順故障。TPS的電壓看起來似乎與電磁閥開度成正比，但實際上是ATF油壓在推動閥芯、閥桿和彈簧運動所產生的綜合故障。

如果電磁閥的閥桿和閥芯沒有問題，或者經過修復后，油壓調節與TPS數值可以通過變速器控制系統的自學習、匹配、刷新程序或者編寫程序等進行少許的修正，也是可以解決問題的。

其次，如果通過上述維修后，變速器換擋問題并無好轉，那么就要從發動機動力系統方面分析?？紤]到自動變速器換擋點與發動機動力扭矩轉換切換點的關系，那就從TPS信號、動力扭矩以及車速三個方面，找到解決問題的辦法。

自動變速器升降擋，自動變速器換擋點與發動機動力扭矩轉換切換點是否“正時”，是換擋是否平順的關鍵。此類故障，往往無故障碼，數據流也比較正常。這樣的情況之下，唯有對自動變速器外圍進行處理，找到問題。另外就是檢查發動機油電路、機械部分，以及車身和底盤常規清洗保養的區域。

案例3：一輛2015年產一汽-大眾奧迪Q5運動型多功能車，搭載2.0T發動機和8HP55型8擋自動變速器，行駛里程15.6萬km。該車駕駛中只要急加速（大油門），就直接報故障碼“P071600——變速器輸入轉速傳感器1，不可信信號”，并鎖定在3擋；平緩加速（小油門）時變速器可以正常換擋。

該車在一家自動變速器專修廠維修，沒有大修變速器，換了一個TCM后故障依舊，說明與TCM無關。該車為外地車輛，筆者介入維修后，只能通過該車的主修人員遠程診斷。溝通得知，檢查和試車中發現，小油門加速時換擋正常，大油門急加速就報故障碼。另外將變速器轉為手動模式時，大油門加速換擋沒有問題，但是松

開加速踏板后也會報故障碼。

根據主修人員提供的信息，加速時大油門、小油門與變速器油壓有關，也與車身系統有關，如ABS。由于故障碼是指向相對應的變矩器和輸入軸離合器，于是筆者詢問主修“大油門時，數據流幾擋時報碼”，得到的回復是D擋時大油門加速，換3擋時報碼，不是打滑，直接鎖定在3擋；發動機熄火再起動，變速器換擋恢復正常。

主修人員懷疑是閥體有問題，但筆者根據故障現象分析，提供幾個檢查范圍：①閥體；②變矩器與輸入軸；③讀其他系統的數據流。主修據此進行檢查后反饋，自動變速器沒有發現問題，但ABS系統的數據流有時候不正常。更換4個車輪的輪速傳感器，但是并沒有解決問題，后來發現輪速傳感器線路存在接觸不良。對問題線束更換后問題解決。

在實際工作中，此類故障還有很多。本文首次提出將自動變速器換擋點與發動機動力扭矩轉換切換點“正時”運用于自動變速器升降點故障分析之中，希望對自動變速器維修技術人員今后再遇到此類“疑難雜癥”能有所幫助。