1、山东交通学院毕业设计（论文）I摘 要自动变速器的技术性能会随着行驶里程的增加逐渐下降，这会造成汽车在的行驶性、安全性和排放性能的降低。同时，随着变速器使用时间的增加，变速器也会更加容易发生故障。为了减少维修成本，避免进一步的增加损害，以及变速器零件的破坏，要对自动变速器及时的检修和维护。切忌带故障运行，产生难以修复的故障。要是因带故障行驶，造成以更换总成为代价，更是得不偿失。为了减少维修的盲目性，了解和掌握变速器的结构和工作原理，显得尤为重要。本文以丰田的 A341E 自动变速器为例，主要讲述了它的结构、工作原理以及一些故障诊断和维修手段。关键字：自动变速器，工作原理，维修姜葛：丰田 A341
2、E 自动变速器的结构、工作原理与维修IIAbstractWith the increase of mileage,the technical performance of automatic transmission would decrease. Which may result in lower car driving, safety and emissions performance. Meanwhile, with the using time of the transmission increases, the transmission will be more prone to f
3、ailure. In order to reduce maintenance costs and avoid adding further damage, and damage to transmission parts, to timely repair and maintenance of the automatic transmission. Avoid running with fault, resulting in difficult to repair the damage.If due to impaired driving has resulted in the replace
4、ment of the total cost of becoming, it is worth the candle. In order to reduce maintenance blindness, understand and master the structure and working principle of the transmission is particularly important. In this paper, Toyota A341E automatic transmission, for example, focuses on its structure, wo
5、rking principle and some troubleshooting and maintenance tools.Key words: Automatic transmission，Working principle，Repair山东交通学院毕业设计（论文）III目 录前言 .41 自动变速器概述 .51.1 自动变速器的发展 .51.2 自动变速器的种类 .51.3 自动变速器与手动变速器的区别 .62 丰田 A341E 自动变速器的结构组成及其工作原理 .82.1 丰田 A341E 自动变速器的结构组成 .82.2 液力变矩器的工作原理 .92.3 行星齿轮变速器的组成 102
6、.4 控制机构的组成功用与工作原理 112.5 丰田 A341E 行星齿轮变速器档位传递路线 123 丰田 A341E 自动变速器的故障诊断及维修 193.1 丰田 A341E 自动变速器的性能实验 .193.1.1 失速试验 .193.1.2 时滞试验 203.1.3 油压试验 213.1.4 道路试验 213.2 自诊断系统 .223.3 故障诊断分析及维修 223.3.1 汽车不能行驶故障及维修 .223.3.2 打滑故障诊断及维修 243.3.3 换档冲击过大的故障诊断及维修 253.3.4 不能升档的故障诊断及维修 263.3.5 无前进档的故障诊断及维修 283.3.6 无倒档的故
7、障诊断及维修 293.3.7 跳档的故障诊断及维修 303.3.9 不能强制降档的故障诊断及维修 323.3.10 液压油易变质时的故障诊断及维修 .33结论 36参考文献 37姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修0前言自动变速器的运用对于汽车的发展已经成为一种趋势，近几年来装用自动变速器的轿车数量也很快增加。相比于传统的手动变速器，自动变速器虽然结构复杂、种类较多。但是装有自动变速器的汽车操作简便、经济、安全。但是，由于机械技术和液压技术、电子技术的结合，使得在维修方面更具挑战性。由于自动变速器有很好的自动调节和自我适应性，车辆在起步时更加平稳、加速时更加均匀。在减震方面
8、的良好表现降低了传动系的动载荷和扭振，延长了传动系的使用寿命，使乘员在乘坐时也感觉更加舒适，行驶更加安全。在车辆行驶平均速度上也有所提高。虽然在很多方面自动变速器相对于手动变速器有非常优秀的表现，但效率低下也是自动变速器难以忽略的问题。所以，弄清楚自动变速的结构和工作原理，了解自动变速器各个部件的作用和工作原理成为发展自动变速汽车道路上的当务之急。同时对其故障诊断和维修方面，也要同步跟进，以确保自动变速汽车的正常使用和发展。自动变速器在遇到故障发生时，在维修时比较麻烦和耗费时间精力，因为其结构组成相比于传统的手动变速器而言更加紧密，也更加的复杂。一般很少有故障发生，这得益于它的性能更加优越，结
9、构更加合理，设计更加完善。为了在维修时能够顺利的进行，熟悉其个部分结构和工作原理就非常的重要了。只有反复练习，熟练维修流程才能够更好的完成维修工作，才能在变速器发生故障时从容应对。本文将以丰田 A341E 自动变速器为对象，研究分析其结构和工作原理，并在故障诊断与维修方面做一定论述。A341E 自动变速器简单的工作原理是动力由发动机输出，经过变矩器传递给自动变速器，通过自动变速器的行星齿轮机构，通过驾驶员对操纵手柄的操作实现不同的齿轮啮合，达到变速的目。故障诊断是用各种故障诊断方法，有时借用相应的仪器对自动变速器进行测试和分析，按照一定的方法和步骤对自动变速器的机械系统液压控制系统和电子控制系
10、统进行诊断，确定故障发生的具体部位和零部件。山东交通学院毕业设计（论文）11 自动变速器概述1.1 自动变速器的发展汽车自动变速器的成长过程比较缓慢。液力变矩器的成长阶段是从 1939 年到 1950 年。在这一成长阶段中，通过行星齿轮机构完成变速，液力变矩器的液力传动部分没有使用液力耦合器。纵然这种结构形式简单，成本也不高，但是液力传动部分只是作为联轴器使用，达不到变矩的功用。传动转矩的变化都是依赖行星齿轮机构。20 世纪 50 年代，Ford Motor Company 顺利的研发制造了使用液力变矩的 3 档自动变速器，至此液力自动变矩器用于轿车迈进了成熟期。由于汽车的高速比、燃油经济性和
11、噪音控制的要求逐渐严格，液力变速器的行星齿轮机构的档位数和速比范围有增加的趋势。1977 年，日本丰田研发了具备 4 个档位的自动变速器、1977 年后，又顺利研发了具有了超速档的自动变速器。这款具有超速档的变速器，不仅在变矩比和传动部分有所提高，同时换档圆滑。因为它采用了三元件液力变矩器和多档行星齿轮机构联合的设计理念。在自动变速器中使用范围最大的行星齿轮变速器是辛普森式(Simpson)行星齿轮变速器，是美国福特公司的一名叫辛普森的工程师发明的。1983 年，NISSAN 公司成功研发了 4 档液力自动变速器用的行星齿轮机构，它显著的优点是组织紧密，从而为多档化的液力自动变速器打下了基础。
12、1989 年，NISSAN 汽车公司研制的具有 5 档的液力自动变速器成功装车使用，这两款变速器都是在原来的 3 档和 4 档液力变速器的条件上，加装一组行星变速齿轮机构而设计的。最近这些年，随着自动变速器各部分结构性能的改进和完善，尤其是电子技术和自动控制技术与传统技术的融合，诞生了电控自动变速器，它包括电控液力机械传动的自动变速器和电控齿轮式机械传动的自动变速器。提高了汽车的燃油经济性、动力性、安全性，同时使汽车变得更加绿色环保。实现了变速器与发动机的最佳组合，促进了汽车产业的健康发展。1.2 自动变速器的种类依据传动比变化方式的不一样，自动变速器能够分为两个大类：有级式的自动变速器和无级
13、式的自动变速器。常用的有级式自动变速器一般可以分为液力自动变速器（AT）、电控机械式自动变速器（AMT）和双离合器式自动变速器（DCT）三大类。丰田 A341E 自动变速器其实就是一款电控式液力自动变速器。现在轿车使用的液力自动变速器一般是四速、五速或者六速，但是液力变速器的档数可以是三速到八速。变速器的档位越多，结构也就会变得越复杂，对各项技术的要求也会越高。 电控机械式自动变速器同传统的机械变速器一样，传动效率都比较高，一般装配使用在小排量的乘用车和重型商用车上。双离合器式自动变速器的结构组成比较复杂，制造难度相对较大，但是具有机械变速器传动效率高的优点，具有很大的发展空间。而姜葛：丰田
14、A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修2无级自动变速器，结构简单，体积小，工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，具有相当理想的优势，是未来变速器发展的趋势。1.3 自动变速器与手动变速器的区别（1）变速器操纵杆不同手动变速器的操纵杆如图 1.1 所示。图 1.1 手动变速器操纵杆Fig.1.1 manual transmission lever装有这两种变速器的汽车的操纵杆作用不同，手动变速汽车的操纵杆是用来改变档位的，档位的变化通过改变操纵杆的位置来实现的，档位与操纵杆的位置是一一对应的。装有手动变速器的汽车具有的档位为：一档、直接档、倒档、空档等。而装有自动变速器的汽车的操纵杆
15、是用来改变工作模式变化的。装有自动变速器的汽车具有的工作模式为：停车(P)、倒车(R)、空档(N)、自动档(D)、限定范围的自动档等工作模式。正常行驶的自动变速汽车，操纵杆放在自动档(D)上，汽车能够自动完成高档和低档的转变。自动变速器的操纵杆如图1.2 所示。图 1.2 自动变速器操纵杆山东交通学院毕业设计（论文）3Fig.1.2 automatic transmission lever其次，从踏板数量上，装有手动变速器的汽车有三个踏板:油门踏板、制动踏板和离合器踏板。而装有自动变速器的汽车只有两个脚踏板:油门踏板和制动踏板，无离合器踏板。装有手动变数器的汽车，也叫手动档汽车。装有自动变速器
16、的汽车，也叫自动档汽车。手动档汽车，要改变车速，需要通过拨动变速操纵杆改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而改变车轮转速。而且只有在踩下离合时，才能拨动变速杆。只有当驾驶者技术熟练时，装手动变速器的汽车在加速、超车时才会比自动档汽车速度快，更省油。自动档汽车，能够自动的改变速度，驾驶员只要通过踩压加速踏板即可。自动变速器会根据踏板的变化和车速自动的进行变速。（2）自动变速器与手动变速器相比，自动变速器具有下列优缺点：优点：能够主动改变转速，扭矩变化不间断，换档时动力持续；通过性能好，起步简单，换档简单平顺圆滑，舒适性好 ；承受的冲击和动载荷小，机件寿命长。缺点：结构复杂，制造标准高，难度
17、大，成本高；传动效率相对较低，价格高，耗油量大；对维修人员的技术水平要求更高。姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修42 丰田 A341E 自动变速器的结构组成及其工作原理A341E 自动变速器是 LEXUSLS400(凌志)汽车上装备使用的新研发一款四速自动变速器，它具有一套智能控制系统。变速器的换档正时控制和锁止正时控制以及行星齿轮系统中执行机构的液压油压力和换档正时的发动机扭矩都是智能系统通过使用电子技术来完成的。因此，它能够使驾驶员获得最佳的换档体验。2.1 丰田 A341E 自动变速器的结构组成A341E:A 表示自动变速器；第一位阿拉伯数字为 1 是指前轮驱动；第
18、二位阿拉伯数字 4表示具有 4 个前进档；第三位阿拉伯数字 1 为产品序列：1 表示第二代产品；末端字母 E 表示电子控制。A341E 自动变速器装配于丰田轿车上，在原来的 3 速辛普森式双排行星齿轮机构的基础上再增加一个单级单排行星齿轮机构（成为超速行星排），组成具有 3 排行星齿轮的 4 速辛普森式自动变速器。丰田 A341E 自动变速器共有 10 个换档执行元件，包括 3 个离合器，4 个制动器和 3 个单向离合器。目前，汽车上使用的自动变速器在结构上虽然各有不同，但是基本结构和工作原理基本相同。同其它变速器一样，丰田的 A341E 自动变速器由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换档执行器、
19、液压操纵系统、电子控制系统等五大部分构成 1。如图 2.1 所示。图 2.1 电控液力自动变速器的组成Fig.2.1 Composition electronically controlled hydraulic automatic transmission（1）液力变矩器：在发动机和变速器之间，和飞轮固定在一起，以液压油为工作介质，传递转矩，改变扭矩。（2）行星齿轮变速机构：行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由山东交通学院毕业设计（论文）5太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成，用来改变液力变矩器输入的转速和转矩。（3）换档执行机构：根据操纵手柄的位置，选择
20、相应工作模式，结合速度的变化，通过不同齿轮的啮合来改变动力传递路线和改变速度。由多片式离合器、制动器和单向离合器等部分组成。（4）液压控制系统：这一部分主要由油泵（油泵是自动变速器最重要的总成之一，通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动）、调压阀、油箱、过滤器、散热器及管道等组成。主要为自动变速器提供液压油，对部件进行润滑、冷却。对换档执行元件进行操纵，对液压油进行冷却等。（5）电子控制系统：包括传感器，执行器，控制器 TCU，用于采集自动变速器个传感器和其他控制器的信号，通过 TCU 自身的控制逻辑的判断输出控制信号，驱动换档执行机构的执行器（如电磁阀）的动作，切换液压通道。进而使
21、换档执行元件分离或结合，实现不同档位的切换。丰田 A341E 自动变速器的结构剖面图，如图 2.2 所示。图 2.2 丰田 A341E 自动变速器的结构剖面图Fig.2.2 Toyota A341E automatic transmission is a sectional view of the structure1-液力变矩器；2-锁止离合器；3-锁止电磁阀；4-油压电磁阀；5-换档电磁阀 B；6-换档电磁阀 A；C0-直接离合器；C 1-前进档离合器；C 2-倒档及高档离合器；B 0-超速制动器；B 1-二档制动器；B2-低档及倒档制动器；B 3-L2档制动器；F 0-直接单向离合器；F
22、 1-一档单向离合器；F 2二档档单向离合器姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修62.2 液力变矩器的工作原理在当今汽车市场上，泵轮、涡轮、导轮以及壳体组成的液力变矩器普遍的装配在轿车上使用，这中变矩器是一种单级双相三元件闭锁式综合液力变矩器 1，如图 2.3 所示。泵轮和涡轮的形状都是盆形。分为主动和从动两部分，分别是与外壳连在一起的泵轮和通过花键与输出轴连接的涡轮。泵轮和壳体与发动机的输出轴相连，动力由此进入变矩器。涡轮与变速箱输入轴连接，起动力输出作用。位于泵轮和涡轮之间的是导轮，导轮悬浮于液压油中，通过单向离合器及导轮轴套和变速器外壳固定在一起。发动机启动后，曲轴带
23、动泵轮旋转，泵轮叶片间的油液会由于泵轮的旋转在离心力的作用下沿叶片从内缘向外缘甩出进入涡轮，涡轮由于油液的冲击作用而旋转，推动涡轮与泵轮同方向转动，动力通过涡轮向后输出。导轮总成中具有单向离合器：当单向离合器起作用的时候，液力变矩器相当于变矩器起作用，达到增加扭矩效果；当单向离合器不工作时，这种情况下的导轮反转，液力变矩器不在起到变矩器的作用，而是作为偶合器使用。图 2.3 液力变矩器的组成Fig.2.3 Composition of the torque converter同机械变速器相比，液力变矩器转矩的传递是通过油液来完成的，传动效率不高。为了克服这一问题，液力变矩器中的锁止离合器的作用
24、就显得尤为重要。当发动机高速运转时，锁止离合器将将泵轮与涡轮锁在一起，这时没有动力损失，变矩器只是起到动力传动的作用，动力通过液力变矩器壳体、锁止活塞、扭转减振器、涡轮轮毂又传给后面的机械变速器，传动效率为 100。山东交通学院毕业设计（论文）72.3 行星齿轮变速器的组成行星齿轮机构、离合器、制动器和单向离合器是行星齿轮变速器的重要组成部分，其中，行星齿轮变速机构有几个行星排组成，档位的数量和行星排的数量有关。如图 2.4 所示，丰田 A341E 自动变速器是由具有四档的辛普森式行星齿轮机构和换档执行元件两大部分组成。四档辛普森行星齿轮机构具有三个行星排组成，位于前面一行星排为超速行星排，中
25、间一行星排为前行星排，后面一行星排为后行星排。这样特殊的命名方式是原于它的前身，三档辛普森行星齿轮机构 5。其中，它的超速行星排的行星架和输入轴连接在一起，超速行星排的齿圈和中间轴是连接在一起的。前排行星架与后排齿圈两者都与输出轴相连，组成所谓的前架后圈结构，而且前后太阳轮共用。这是丰田 A341E 自动变速器的一个显著的结构特点。图 2.4 行星齿轮机构的元件组成Fig.2.3 composed of the planetary gear mechanism 2.4 控制机构的组成功用与工作原理（1）自动变速器控制机构由传感器，开关，ECU，执行器组成，如图 2-5 所示。姜葛：丰田 A34
26、1E 自动变速器的结构、工作原理与维修8图 2.5 自动变速器的控制机构组成Fig. 2.5 automatic transmission control agencies（2）作用：ECU 通过各种传感器实时收集到车辆运行参数信号，对信号进行计算分析并断送后，再将控制指令通过线路传递给执行机构。ECU 通过控制信号，实现控制自动变速器的各项活动。（3）工作原理：电脑通过传感器获得车速信号和节气门开度信号并将获得的信号转变成电信号，并以此作为基本信号进行换档控制。电脑通过对获得的信号进行分析、计算和判断，然后向电磁阀发出指令，驱动电磁阀工作，实现换档控制、油压控制、对锁止离合器的控制、平顺性控
27、制以及冷却强度控制等。2.5 丰田 A341E 行星齿轮变速器档位传递路线丰田 A341E 自动变速器的行星齿轮变速机构的机械结构图，如图 2.6 所示。山东交通学院毕业设计（论文）9图 2.6 A341E 自动变速器的机械结构简图Fig.2.6 A341E mechanical structure diagram of the automatic transmission1超速行星排行星架；2超速行星排行星轮；3超速行星排齿圈；4前行星排行星架；5前行星排行星轮；6后行星排行星架；7后行星排行星轮；8输出轴；9后行星排齿圈；10前后行星排太阳轮；11前行星排齿圈；12中间轴；13超速行星排太
28、阳轮；14输入轴；C0超速档离合器；C 1直接档、倒档离合器；C 2前进档离合器；B 0超速档制动器；B1二档滑行制动器；B 2二档制动器；B 3倒档制动器；F 0超速档单向离合器；F1低速档单向离合器；F 2二档单向离合器丰田 A341E 行星齿轮变速器的换档执行机构共有 10 个原件，它们分别是三个离合器C0,C1、C 2，四个制动器 B0、B 1、B 2、B 3和三个单向离合器 F0、F 1、F 2。丰田 A341E 自动变速器的 10 个换档执行原件的功能见表 2.1 所示。变速器在不同档位工作时，换档执行元件的工作情况不同，具体情况见表 2.2 所示。表 2.1 丰田 A341E 自
29、动变速器换档执行原件功能表Tab. 2.1 Toyota A341E automatic transmission shift functions perform the original table换档执行元件 功能超速档离合器 C0 用于连接超速行星排的太阳轮和行星架前进档离合器 C1 用于连接中间轴与前行星排齿圈，所有前进档均参与工作离合器倒档、直接档离合器 C2 用于连接中间轴与前后行星排共用太阳轮超速档制动器 B0 用于固定超速行星排太阳轮制动器2 档滑行制动器 B1 用于固定前后行星排共用太阳轮姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修102 档制动器 B2 当 F1
30、 也起作用时，防止共用太阳轮逆时针转动倒档制动器 B3 用于固定后行星架超速档单向离合器 F0 用于使超速太阳轮和超速行星架同步二档单向离合器 F1当 B2 工作时，防止前后行星排太阳轮，逆时针转动单向离合器低速档单向离合器 F2 用于阻止后行星架逆时针旋转表 2.2 丰田 A341E 换档执行元件在不同档位的工作情况Table 2.2 Toyota A341E shift actuator work in different stalls档位 B0 C0 F0 C1 C2 B1 B2 F1 B3 F2P 驻车档 R 倒档 N 空档 1 档 2 档 3 档 D4 档 1 档 2 档 S（2）
31、3 档 1 档 L2 档 C1-为倒档及高档离合器；C 2-为前进档离合器；C 0-为超速排离合器；B 0-为超速排制动器；B 1-为 2 档强制制动器；B 2-为 2档制动器；B 3-为低档及倒档制动器；F 0-为超速排单向离合器；F 1-为低档单向离合器；F 2-为 2 档单向离合器注：表示相应原件结合且进行动力传递。表示相应原件结合，但是没有进行动力传递。丰田 A341E 自动变速器在各档位工作时的动力传递情况，如下：驻车档：此时没有动力的传递，工作的元件是超速档离合器 C0和超速档单向离合器山东交通学院毕业设计（论文）11F0，超速行星排做空转运动，变数器相当于空档，驻车锁止机构把输出
32、轴锁止。空档状态：这时和驻车时一样，只有 C0、F 0起作用，动力不向后传递。倒档：C 0工作，将超速行星排的太阳轮和行星架连接在一起；F0 工作，使超速太阳轮和超速行星架的运动同步；C 2工作，将中间轴与前后行星排共用太阳轮连接在一起；B3 工作，将后行星排行星架固定。这时，超速行星排整体顺时针转动，发动机的动力通过离合器C2 传递给共用太阳轮并使其顺时针转动，同时使后行星排行星轮逆时针转动。后行星排行星轮将动力传递给齿圈，齿圈与输出轴逆时针转动，动力输出。完成倒档。倒档的动力传递路线如下图 2.7。图 2.7 倒档的动力传递路线Fig.2.7 reverse power relay rou
33、te一档（D 1、2 1）：C 0工作，将超速行星排的太阳轮和行星架连接；F 0工作，使超速太阳轮和超速行星架同步；C 1工作，将输入轴与前行星排齿圈连接在一起；F 2工作，用于阻止后行星架逆时针旋转。由于 C0，F 0的作用，超速行星排整体顺时针转动，此时超速行星排直接档转动。发动机传递过来的动力经离合器 C1传递给前内齿圈并顺时针转动，前内齿圈带动前行星齿轮顺时针转动，前行星轮带动共用太阳轮逆时针转动，共用太阳轮则带动后行星齿轮顺时针转动，并导致后行星架有逆时针转动的趋势。由于 F2锁止后行星架逆时针转动，顺时针旋转的后行星齿轮驱动后此圈顺时针旋转，输出动力。其根本实质是辛普森行星齿轮机构
34、的前齿圈作为输入，前行星架与后齿圈组件，作为输出实现减速传动。一档的动力传递路线，如图 2.8 所示。姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修12图 2.8 一档的动力传递路线Fig.2.8 a power transmission line profile二档（D 2、2 2）：C 0和 F0工作使超速行星排整体顺时针转动。发动机动力经离合器 C1传递给前内齿圈驱动并使其顺时针转动，前内齿圈驱动前行星齿轮顺时针转动。由于 B1和F1工作，固定共用太阳轮，前行星轮驱动前行星架顺时针转动输出动力。2 档动力传递的实质是辛普森行星齿轮机构前齿圈输入，前行星架与后齿圈组件作为输出。二
35、档的动力传递路线，如图 2.9 所示。图 2.9 二档的动力传递路线Fig.2.9 Power transmission line of the second gear三档(D 3、2 3)：C 0工作，将超速行星排的太阳轮和行星架连接在一起；F 0工作，用于使超速太阳轮和超速行星架同步。此时，前面的超速行星排整体按顺时针旋转。C 1工作，连山东交通学院毕业设计（论文）13接中间轴与前行星排齿圈；C 2工作，将中间轴与前后行星排共用太阳轮连接在一起。前行星排被固定锁止，使前齿圈和共用太阳轮顺时针按相同的速度转动，发动机动力经液力变矩器、超速行星排、前齿圈、传递给共用太阳轮，再通过输出轴输出。三
36、档是直接档，传动比为1。三档的动力传递路线，如图 2.10 所示。图 2.10 三档的动力传递路线Fig.2.10 Third gear power transmission line四档（D 4）：超速制动器 B0工作，固定超速太阳轮，发动机动力经液力变矩器从超速行星架输入，超速行星排齿圈输出，超速行星排传动比小于 1。前行星排和后行星排的动力传递与 3 档相同。C 1工作，连接中间轴与前行星排齿圈；C 2工作，将中间轴与前后行星排共用太阳轮连接在一起。前行星排被固定锁止，使前齿圈和共用太阳轮顺时针按相同的速度转动为直接档传动。发动机动力经液力变矩器、超速行星架，超速行星排齿圈、前齿圈、前排
37、行星轮、共用太阳轮，再通过输出轴输出。整个变速器的行星齿轮机构传动比小于 1，为超速档。四档（D 4）的动力传递路线，如图 2.11 所示。图 2.11 四档（D 4）的动力传递路线Fig. 2.11 fourth gear (D4) of the power transmission line姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修14L1档：L 1档动力传动路线与 D1、2 1档相同。不同处使用制动器 B3代替单向离合器 F2，使汽车产生了发动机制动效果。这是因为单向离合器 F2工作时后行星架能够顺时针转动，松开加速踏板，车辆制动时，在后行星排 3 个元件的运动都没有受到限
38、制，可自由旋转，因此汽车制动力无法通过输出组件后齿圈向前传递，没有发动机制动。而当制动器 B3工作时，后行星架被固定，制动力可以通过后齿圈向前传递给共用太阳轮和前齿圈，再经离合器 C1、超速行星排、液力变矩器传递给发动机，产生发动机制动效果。L2档：L 2档与 D2、2 2档传动比相同，区别在于制动器 B1代替了制动器 B2和单向离合器F1，使汽车发生发动机制动效果。这是因为汽车制动时制动力经输出组件传递给共用太阳轮，制动器 B2和单向离合器 F1作用时不能阻止共用太阳轮顺时针旋转，导致前行星排各个组件可以自由顺时针转动，车辆制动力无法向前传递发动机没有制动。而制动器 B1工作时，共用太阳轮被
39、固定，输出组件上顺时针旋转，将制动力传递给前齿圈，再经离合器 C1、超速行星排，最终传递到发动机，产生制动效果。驾驶员将置于驻车档位 P 时，通常情况下，大多数自动变速器都是通过驻车锁止机构达到驻车的目的，此时驻车锁止机构将变速器输出轴锁止。如图 2-12 所示，由输出轴外齿圈、锁止棘爪、锁止凸轮三大组成部分以及其它零件构成驻车锁止机构。锁止棘爪和枢轴连接，且枢轴位于变速器壳体上并固定在一起。在操纵杆处于驻车档位 P 时，与选档杆相连的手动阀经过锁止凸轮将锁止棘爪向输出轴外齿圈移动，并嵌入齿中，这时自动变速器壳体与输出轴连接在一起，输出轴不能转动。如图 2.12(b)所示。在驾驶员将操纵杆置于
40、驻车档位 P 以外的其它位置时，锁止凸轮会回到原来的位置，回位弹簧的弹力会使锁止棘爪离开输出轴外齿圈，输出轴不在锁止。如图 2.12(a)所示。1-输出轴的外齿圈；2-输出轴；3-锁止棘爪；4-锁止凸轮图 2.12 驻车锁止机构Fig.2.12 the parking lock mechanism山东交通学院毕业设计（论文）153 丰田 A341E 自动变速器的故障诊断及维修3.1 丰田 A341E 自动变速器的性能实验性能试验是为了找到对应的维修方法对变速器进行维修，找到发生故障的部位和发生故障的原因。对变速器进行检查维修要通过失速试验、时滞试验、油压试验和道路试验等找到机械部分发生的故障。
41、因为在使用自诊断系统对自动变速器进行故障诊断时，自诊断系统对机械故障不能对机械部分进行诊断。3.1.1 失速试验失速试验的目的是全面检查发动机以及变速器的性能而进行的试验，在试验过程中发动机和变速器都是处在全负荷的状态。试验时要履行以下原则：每次试验时间一定不能多于 5 s，要是要做重复试验的话，必须要有 3 min 的实验间隔，这样做的目的是为了避免变速器油的压力过高。进行试验时，若是发动机转速超过失速转速太多时，必须立刻终止试验。发动机转速超过失速转速表明变速器的离合器发生打滑，如果不终止试验的话会造成变速器零件的损坏。D 档失速时发动机的转速为 2200150r/min；R 档失速时发动
42、机的转速为 2200150r/min。（1）失速试验方法试验场所要宽阔平坦。用脚将制动踏板踩到极限位置，同时，拉起驻车制动器，这样就可以将车轮抱死。变调节变速器杆，使其位于 D 或者 R 档。将发动机起动，并时刻观察变速器的油温，使其控制在 50 度至 80 度之间。为了防止汽车的来回窜动，可以使用三角木将所有车轮固定住，即用其堵住车轮的前后部分。为了得到失速转速，可在发动机处于怠速工况时，迅速的踩下油门踏板，这时节气门处于全开状态，待其转速逐步趋于平稳时，立即读出转速数值，此转速就是要测得的失速转速，之后，按照同样的方法，在 D、R 档分别测出其相应的失速转速数值。（2）对试验结果进行分析试
43、验后得到的一些相关数据与标准数据相比较，如果小于标准数据时，发生这种情况发的原因可能为如下几个方面：发动机的输出功率不足；变矩器中的导轮部件里的单向自由轮发生打滑；变矩器发生故障也会造成实验数据低于标准数据，尤其是在试验数据比标准失速低 600 r/min 以上时。试验后的数据与标准数据相比较，如果试验数据大于标准数据时，发生这种情况的原因可能为如下几个方面：变速器里面的油液的压力低于要求的控制油压；变速器漏油、零件磨损导致离合器发生打滑；变矩器发生损坏时，试验数据一定会大于标准数据，此时试验所得姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修16的失速转速高于规定值高 500 r/m
44、in 以上。如下表 3.1 所示，是失速试验的故障诊断表。表 3.1 失速试验故障诊断表Tab.3.1 Troubleshooting tables stall test控制手柄位置 失速转速 故 障 原 因过高主油路压力过低前进档和倒档的换档执行元件打滑液压油滤清器堵塞 D 位和 R 位过低 发动机动力不足 变矩器导轮的单向离合器打滑仅 D 位 过高前进档油路油压过低前进档换档执行元件打滑超速档单向离合器工作不正常仅 R 位 过高倒档油路油压过低倒档换档执行元件打滑超速档和直接档离合器打滑3.1.2 时滞试验时滞时间是在汽车怠速运转时，手柄换入档时产生振动的时间间隔。我们常常运用升降档位产生
45、的时间差来分析发动机的故障，这种方法叫做时滞试验。时滞试验可以对离合器、制动器的工作情况及其性能进行分析，是失速试验的进一步验证。（1）时滞试验方法第一步，首先启动发动机并等待发动机温度上升至 50 以上，然后对汽车怠速进行调控，拉紧汽车手制动。第二步，汽车发动机保持怠速运转，此时调换汽车档位，由“N 位”至“D 位”，然后开始记录发动机由上档时的轻微震动到“D 位”上档滞后的时间。第三步，汽车发动机继续保持怠速运转，此时调换汽车档位，由“N 位”至“R 位”，然后开始记录发动机由上档时的轻微震动到“R 位”上档滞后的时间。（2）试验结果分析试验结果:由“N 位”至“D 位”滞后的时间标准值
46、1.2 s；由“N 位”至“R 位”滞后的时间标准值 1.6 s；造成两次档位调换时滞过长的原因为控制油压太低，汽车离合片存在磨损，汽车离合器活塞漏油，片间和带鼓间隙调整不当。本次试验总共进行了 3 次，试验结果取平均值，试验间隔约 1 min。山东交通学院毕业设计（论文）173.1.3 油压试验油压试验是测量控制管路中的油压，用来判断各种泵、阀的工作性能好坏的一种试验方法。（1）油压试验方法第一步，首先将汽车的变速器壳体上的检查接头塞拔掉，然后接上压力表。第二步，启动汽车发动机，拉紧汽车手制动并在汽车发动机油温在 5080时进行试验，试验过程中用三角木对汽车的 4 个轮胎堵住。第三步，将汽车
47、的制动踏板踩下并调换档位至“D 位”，对汽车怠速状态时的主油路管道的压力进行测试。第四步，将汽车的油门踏至最底，对汽车发动机达到失速转速状态时油路的最高压力。第五步，将汽车调换档位至“R 位”，,进行重复试验，并对试验所测得的数值与规定值进行比较。（2）试验结果分析试验结果如下：当任何范围油压均高于规定值时，造成汽车发动机故障的原因：油门拉索调整不当；节气门阀失效；调整阀失效。当任何范围油压均低于规定值时，造成汽车发动机故障的原因：油门拉索调整不当；节气门阀失效；调压阀失效；油泵失效；O/D 直接离合器损坏。只有当 D 档位时油压出现过低的现象时，造成汽车发动机故障的原因：D 档位的相关油路发
48、生泄漏，导致工作时油压不正常；前进档的离合器发生故障，不能正常工作。只在 R 档位油压时，造成汽车发动机故障的原因：R 档位置油路漏油；直接离合器故障；倒档制动器故障。3.1.4 道路试验自动变速器的使用方面和换档方面的性能要通过道路试验来检查，道路试验侧重于升档、降档、换档冲击、振动和打滑等方面的检查。试验进行的过程中可能会重现故障的现象，从而能够进一步分析为什么会发生这样的故障，通过分析进而消除故障，完成维修工作。进行道路试验时，首先要保证发动机和底盘正常工作且没有任何故障发生。每次试验都只能进行针对一项，不能多项同时进行。试验时自动变速器的油液的温度应该保持在 50 到 80 摄氏度之间
49、。试验需要技术熟练的操纵人员，他们能够凭借良好的感觉记录下车速、发动机的转速，数值准确与否，关乎到是否很好的检测变速器的性能。试验后，将记录的相关数据与相应的试验使用车辆的换档规律图进行对比。姜葛：丰田 A341E 自动变速器的结构、工作原理与维修183.2 自诊断系统A341E 自动变速的电脑内部有一个时刻记录变速器控制系统工作的自诊断电路，用来检测汽车在行驶的过程中控制系统是否正常工作。如果发生故障，自诊断电路会将生成的故障代码记录在电脑里。以便故障人员通过故障码，找到故障所在。这就为控制系统的检测维修提供了方便。专用型汽车检测仪和通用型汽车检测仪是汽车电脑检测仪的两种形式。前者是制造厂家为自己生产的带有电脑的指定车型量身制作和生产的一种检测仪。后者则是针对大多数车型，不局限于某一车型，而生产设计的通用仪器。能够对发动机、自动防抱死系统、自动变速器等各个部分的电脑及控制系统进行有选择的检测。他还有一个名称，叫做电脑解码器。通过对两种形式的汽车电脑检测仪的使
