利用解码器诊断变速器故障

解码器可以用来有效地诊断变速器故障，但是要真正理解变速器内部到底发生了什么，你就必须能够正确解析解码器提供的传感器的原始数据。

在试图诊断变速器故障时，做到和车载的内部诊断系统进行有效的数据沟通是问题的关键。这就需要用到解码器，它可以帮助我们来决定正确的故障诊断步骤。尽管解码器可以提供诊断信息和双向的控制操作，但它提取的数据依然需要我们进行处理和解析。

要有效地发挥解码器的作用，我们必须理解解码器所能提供的所有功能和操作选项。我们不能希望一个通用型的解码器工作起来和原厂解码器一模一样，这是因为通用型的解码器可以用在多种不同汽车生产商的车辆上，而原厂解码器只是为某具体汽车生产商的特殊需求而设计的。因此这两种设备各有利弊：原厂解码器的功能更强大，但只适用于某个特定的汽车品牌；而通用型的解码器所提供的功能更少些，但可以用在更多的车型上。由于大多数汽车修理厂需要修理多种不同品牌的汽车，因此对他们来说。通用型的解码器就成为了一个必须具备的工具。

对于解码器的制造厂商来说，最大的困难之一是要决定哪些信息应放入解码器而哪些信息不需要输入解码器。其中涉及到的自动变速器数据，从好几个层面来说事情都变得更加困难。举个例子来说，从1993年开始用在很多GM汽车中的4L60E变速器，在开头的两年里，这款变速器有一个压力开关来告诉电脑手动阀的位置，另外还有两个换挡电磁阀、一个压力控制电磁阀、一个3-2脉宽调制型(PWM)降挡电磁阀、一个开关型锁止(TCC)电磁阀以及一个汽车速度传感器。但到了1995年。GM公司增加了一个PWM型的锁止电磁阀，这样原来的开关型锁止电磁阀就只负责锁止离合器的开关，而PWM型的锁止电磁阀则用来控制锁止离合器作用和释放的程度。紧接着的第二年(1996年)，3-2PWM型锁止电磁阀被用来当作开关型的电磁阀使用。当这些改变发生时，电脑的控制程序也发生了改变，这也就改变了输入到解码器的数据参数。但是，问题还不止于此。

1997年，锁止离合器的控制策略从原来的开关型和PWM型模式改变为所谓的ECCC模式，即电控离合器模式。它首先被用在W-BODY 3.4L的乘用车上，然后被用在所有的1998年款的GM车型上。使用这种ECCC电控模式的目的是为了让车辆在从2挡开始就使锁止离合器作用，―直到车辆进入高速巡航状态、锁止离合器完全作用时，锁止离合器都存在一定量的可控滑差。这种持续的低转速的锁止离合器滑差可以在提高驾驶性能、降低传动系统扭力干扰的同时，又能改善车辆的燃油经济性。

在使用这种控制策略以后，4L60E的操作从1998年至2005年一直保持不变。但到了2006年，GM公司决定在变速器上增加一个输入轴速度传感器(ISS)，以改善对挡位的监控和对油压的控制，于是对解码器来说就产生了一个新的数据参数。最后，在2009年，GM公司取消了3-2开关型降挡电磁阀，并且将原来的压力开关更换为一个内部模式开关。这就消除了原来的3-2降挡电磁阀数据参数，而同时将原来的压力开关数据更换为一个由现在的内部模式开关提供的数据信号。

这些变化不但给解码器制造公司如何根据车型来提供正确的数据参数增加了难度，而且也让使用解码器来诊断故障的维修人员增加了使用的困难。如果维修人员不知道这些变速器的内部变化，解码器所提供的数据可能就会让人难以理解。比如他会发现为什么解码器在这个车上显示100％的锁止状态而在另一辆车上很少会达到完全的锁止状态，或者为什么在这辆车上3-2降挡电磁阀1挡时显示为0，在2挡、3挡和4挡时显示90％，在3-2降挡时又显示为6％左右的数据，而在另一辆车上它又总是显示为ON，但在3-2降挡时变为OFF?

我们在这里用4L60E作为一个例子，来强调我们在对变速器进行故障诊断时了解变速器内部的变化内容是非常重要的。如果我们不了解变速器内控制系统的改变情况，那么对解码器提供的数据分析就会变得很困难。对这些知识的了解可以帮助你做出正确的故障诊断，而且它也会使你意识到是否有缺失的数据参数，以及如何来解释它已经提供的数据，尤其是当你要理解一个信号是如何产生的时候。比如，有很多种变速器的挡位传感器，它们将信号传给电脑使其知道目前换挡杆所处的位置，其中一种执行的方式是电脑通过几根电线将电压传递给传感器，传感器会以一定的组合使其中的一些电路接地清零，从而使电脑知道传感器的信号。

这些电脑用来分析换挡杆位置的电路开关信号也同样提供给了解码器。如果有异常情况出现，如其中的一个或两个信号一直处于开或关的状态而无变化，我们就可以有效地利用解码器来诊断故障。先将发动机熄火，然后再拔下变速器的挡位传感器，并重新启动发动机。现在我们先要用一个电压表来确认电脑是否的确将电压传递给了传感器，并且此时解码器确实显示了所有的电路是打开的。然后，我们通过将这些变速器挡位传感器的线束接头中的每一个电路依次接地，解码器应该会依次显示接地的电路为闭合状态。如果是这样的话。而且当你将传感器重新插入时问题又出现时，你就知道了此时电路连接是正常的，是传感器出了问题，你需要的是更换一个新的传感器。

解码器的另一个用处是利用转速数据，尤其当变速器装有输入速度传感器时。我提及这个问题是因为转速数据是在很多通用型解码器上被列在参数ID列表内的一个参数，这是非常有用的信息，尤其是很多新款变速器都装有输入和输出转速传感器。一旦发动机转速、输入转速和输出转速可以测得，传动比和锁止离合器的滑差率就可以计算得到。在有些情况下，如果变速器出现打滑，维修人员在拆下变速器前就可以根据这些信息来判断出具体是哪个离合器导致了这个打滑。

计算传动比最好通过记录的流动画面来进行，最好能包含尽可能多的从1挡开始的各个挡位(见图1、图2、图3、图4)。通过查看每一帧画面，你可以将输入转速除以输出转速从而得到当前的传动比。在大多数情况下，当变矩器的锁止离合器完全作用时，发动机转速应该等于输入转速。将发动机转速减去输入转速就可以得到锁止滑差数据。许多4速变速器在3挡的传动比为1:1。如取消超速挡。变矩器的锁止离合器会在3挡完全作用，其结果应该是所有的3个转速传感器读数相同。

这正是电脑如何来确定传动比和锁止滑差率的方法，我们现在要通过实例来更进一步讲解这个问题。我们以2001年款福特风之星(Windstar)3.8L VIN 4为例，它装有前驱的AX4N变速器(一款与AX4S变速器相似但更新的变速器)，我们用它来说明，了解信号是如何产生的在故障诊断中将会非常重要，它可以让我

们正确地解释解码器提供的数据。

这款变速器具有可用来做诊断的3个转速传感器，但输入转速的产生略有曲折。作为一个前轮驱动的变速器，来自发动机的扭矩通过变矩器来驱动涡轮轴和主动链轮(图5)。于是主动链轮／涡轮轴将此输入扭矩通过一根链条来传递给被动链轮。输入转速传感器ISS是由安装在被动链轮上的一个4齿传感器激发齿轮来激发的(图6和图7)。容易产生误解的是这两个链轮(图8)在齿数上有所不同，并且在不同年款的车型上也有所变化。这意味着输入转速传感器的转速数据和实际的主动链轮的转速有所不同，而总的链轮比率是与车辆的计算机系统所匹配的。但是当我们知道主动链轮的实际转速是不同于被动链轮的转速时，我们就可以理解解码器上显示的数据了。

回到2001福特风之星的例子，这辆车有一个38/39的主动链轮／被动链轮组。将主动链轮齿数除以被动链轮齿数，我们就可以得出总的链轮比是0.9743589:1。将这个数字乘以发动机转速，就可以得到被动链轮的转速了。

利用图9中显示的捕捉画面，我们将0.9743589乘以发动机转速(1619.4)得到1577.8768，这是真正的被动链轮的转速，但解码器会把这个数据当作涡轮轴(主动链轮)的转速来显示。解码器显示了涡轮转速是1583.00，这与我们刚才的计算值相差大约6r/min，但这已经可以看成是非常好的了，因为解码器捕捉数据并非实时，在实际转速输入到电脑与这个信息通过数据线到达解码器时，两者之间存在着一定的延迟。

如果维修人员不知道这个系统是如何工作的。当他看到这个数据时可能会认为解码器提供了一个错误的数据。注意图9的这个画面中，锁止离合器是完全作用的(100％)，锁止滑差率为1:1。通常当锁止离合器完全作用时，发动机转速和涡轮转速是相同的。图9看上去好像有36r/min的滑差(1619-1583)，但在这里情况并非如此，这里显示的涡轮转速实际上是被动链轮的转速。但我们如果知道总的主动／被动链轮齿数比，我们就可以理解涡轮轴的实际转速为1618。

当错误比率的链轮组被使用时系统常常会报错，这导致电脑将此数据解释为锁止离合器故障。变速器遇到此情况常常会自己升到4挡，当锁止离合器接到锁止的指令时，计算机识别到转速变化有错，并试图在撤销指令前连续作用锁止离合器4次。在这种情况下，就会出现换挡；中击，并且带有一个变矩器锁止离合器性能故障码。在有些情况下，根据错误类型的不同，一个错误的链轮比率可以很快通过观察这些转速数据而被检查出来。在电磁阀占空比在40％～50％时，滑差为0，随后当电磁阀占空比继续增加时滑差突然增加。

另一个从图9可以快速进行的计算是将涡轮转速除以输出转速(1619.4/2289.5=0.70)。这可以提供变速器的传动比。在这个例子意味着4挡运行良好，因为AX4N变速器的超速挡传动比为0.69:1。

道奇／克莱斯勒汽车可以通过利用转速传感器的数据和对电磁阀的双向控制来进行一个有趣的测试，以诊断41TE(A604)变速器中挡位打滑的问题。这种测试被叫做“离合器测试”。进行此测试前，先要阅读解码器提供的安全警告和操作指南，然后你会在解码器的屏幕上看到4对不同的离合器组可供操作(图10)。一旦选中一组离合器，会有提示叫你对车辆进行失速测试，节气门开度不超过20％，持续时间不超过5s。在此期间，涡轮转速传感器应该保持在0(图11)。如果解码器显示任何非0的数据，则表明变速器在打滑。

要确定到底是哪个离合器在打滑，你需要选择屏幕上不同的离合器组，通过排除法，可以在不拆卸变速器前就找到打滑的离合器。比如，4个离合器组中的3组分别是降速挡离合器(underdrive)和低速／倒挡离合器，降速挡离合器和2/4离合器，以及降速挡离合器和超速挡离合器。如果在测试中这3组中的第一组的读数为0，而第2组的读数为95r/min，那我们就可以推理得出是2/4离合器出了问题。

这种测试可以帮助我们确定问题是否真的在变速器内，但这种离合器测试只有在某些道奇和克莱斯勒变速器上才可用。对于其它品牌的变速器，替代的方法是利用解码器和一个变速器控制器一起使用。只要将解码器设定到观察输入转速的数据，并使用换挡控制盒来手动地选择挡位。在每个挡位使用20％的失速测试并观察输入转速数据，通过排除法就可以确定哪个执行元件在打滑。尽管这种测试需要使用变速器的换挡控制盒，从而有所限制，但如果你有这种设备可以使用，这种方法就可以让你快速决定是变速器在打滑还是使用了错误传动比的变速器。

不像41TE变速器使用的所有的行星轮组具有相同的传动比，其它类型的变速器中的一个传动比错误就可能意味着使用了错误的变速器。比如GM公司有好几种不同传动比的前轮驱动变速器，如果用错了变速器，电脑就会产生传动比故障码。使用解码器和一个换挡控制盒来进行离合器测试，可以立刻显示变速器内部是否存在执行元件打滑。如果一个也没有。那就意味着很有可能使用了错误传动比的变速器。

以上所讲的只是一些如何有效利用解码器来诊断与变速器相关故障的技巧提示(尤其是如何利用转速数据)。由于如今解码器的成本已经很低，你完全有理由从各种成本中省出一个解码器的开销。然而更重要的是，利用解码器可以帮助你尽快地解决与变速器相关的故障。