利用电流探针检测自动变速器电路故障矩阵切换器

利用电流探针检测自动变速器电路故障

利用电流探针检测自动变速器电路故障 2011年12月04日 来源： 对于包含像电磁阀这样会产生相对高的电流输出元器件的电气系统，利用一个低电流探针和一定的工作经验，就能够对系统电路的工作状况进行快速检测。利用电流探针检测自动变速器电路故障本文讨论利用低电流探针对自动变速器进行故障诊断的主题。请大家注意图1，图中我们可以看到一个电流探针在检测本田奥德赛2000（Odyssey 2000）轿车的3个转换电磁阀导线。以前我们主要专注于对电流探针输出波形的分析研究，不过由Jeff Bach先生向我们介绍的利用一个电流探针检测多级电路的技术也很值得学习和尝试一下。在汽车故障诊断工作中，有时最好的主意和方法往往是最简单的。

图1

首先让我们简要介绍一下自动变速器的工作原理。电子控制式自动变速器是通过传感器将汽车的运行工况转化为电信号，并通过自动变速器电脑对传感器电信号进行处理，然后输出控制指令给相应的电磁阀。动力传动系控制模块（PCM）通过控制换挡电磁阀的通电或断电，使油压建立或泄除，最终使换挡电磁阀移动，改变油路，控制离合器和制动器的接合与制动，从而实现挡位的变换。现在让我们把讨论的主题再回到上面讲到的本田轿车上来。3个转换电磁阀已经可靠地连接到轿车上了。这就意味着PCM将系统的电流提供给电磁阀，电磁阀也对变速器接地了。通常反过来也是正确的：这些电磁阀不断地得到电流，PCM控制着电路的接地端。有了接地开关系统，就可从连接到电源的导线中很容易测出相同的电磁阀电流波形。3线转换选项的优点在于转换离合器的电流没有包含在我们所关注的电流波形中。转换离合器能够与低于4挡的挡位啮合，这就会在分析解释波形特性时引起一些混淆。

图2

图2中的曲线是我们测出的电磁阀电压波形。注意左下角用红色圈出的参数框，横坐标为时间值，一个大刻度是10s，共分为10个大刻度，所以屏幕能显示100s时间内的曲线。在这段时间内，变速器从4挡开始，逐个挡位转换至停止，然后又逐个挡位转换回到4挡位。纵轴为电压值，一个大刻度为0.05V DC，即50mV。在测量电磁阀电压时，将电流探针设置为100mV=1 A。来看一下图2，仔细分析图中的曲线与数据。首先，3个电磁阀的电压曲线是重合的，这是我们希望得到的现象。每个电磁阀电压值约为1.25个纵坐标刻度，即为60mV。100mV对应为1A，60mV则对应0.6A。即每个电磁阀电流为0.6A。这个电流值是否在电磁阀电流值规定范围内？在维修信息资料中，查到换挡电磁阀的阻抗规格为12～25Ω。根据欧姆定律（电压/电阻=电流），设定系统电压为14.5V，那么14.5 ÷ 12 = 1.2 A ；14.5 ÷ 25= 0.58 A。所以，0.6A是在规定电流值范围内的。我们知道，电路中的电压会在任何节点处降下来，这样会带来一些问题，但是串联电路中的电流在任何一点都是相同的。如果电路中的电流大小是在规定值内，那么整个电路也是好的。这就是测量电流值的优势了。我们可以测量串联电路任何一点的电流来判定电路是否处于正常工作状态。既然我们知道电流探针检测到整个电路的电流是相同的，而且在规定值内，就不用考虑电路会有问题了。对于变速器的故障诊断，第一步，我们要迅速确定自动变速器控制电脑的输入或输出是否存在问题；检查是电磁阀电路有问题，还是电磁阀滑动的问题（机械故障）；抑或是变速器内部的机械问题？下一步我们需要检查的项目是挡位逻辑模式，参考表1（换挡电磁阀动作状态）。表中的信息大多来源于Motor和Alldata。表中第一列是换挡手动操作杆的位置，第二列对应于图2中曲线上标注的数字，第三列是挡位及挡位变换信号，最后三列显示了换挡控制电磁阀的工作状态。现在，根据图2和表1的电压范围，进行标准的变速换挡操作，从变速器4挡起逐个转换挡位直至停止，然后又逐个转换挡位重新回到4挡。

完成换挡操作之后，通过比较自动变速器挡位逻辑表和电压波形的关系，可以看出电压波形是随挡位变化而正常变化的。这就说明变速器挡位逻辑模式没有问题。如果自动变速器电脑的输出信号没有错误，但仍然有换挡逻辑模式的问题，那就要研究传动控制模块的输入信号源了。变速器挡位逻辑的主要输入源有位置传感器、多种绝对压力传感器、气体流量传感器、车速传感器和变速器输入轴转速传感器。如果以上传感器装置的信号输入都没有错误的话，就要检查维修资料中提供的其它相关元件或电路是否存在问题了。若换挡逻辑模式正确，自动变速器电脑的输出信号正确，但是变速器的换挡却不正确，就需要检查电路中的电流大小，看看电路的完整性（应用前面我们提到的测量电流的方法）。若电路也是完整的，再检查电磁阀是否因被粘住而导致不能滑动（机械故障），或者变速器内部是否有机械故障。当然，利用电流探针检测换挡电磁阀故障的技巧并不仅仅在于此。在以后的文章中我们将会介绍电流探针对于电磁阀故障诊断的更多用途。你现在还没有电流探针吗？那就应该买一个了。如果你很长时间以来没有使用过你的电流探针了，请擦拭掉上面的灰尘，并开始利用它来为你工作吧。我们知道电流探针不需要嵌入到要测量的电路中，所以不会损坏任何被测的装置。放心地使用吧。(end)

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