学习任务2 丰田A341E液压控制系统的检修

2025年09月26日

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【学习目标】

1. 知识目标

（1）丰田A341E自动变速器液压控制系统的组成和功用。

（2）丰田A341E自动变速器液压控制系统各阀体的工作原理。

2. 技能目标

（1）能够对丰田A341E自动变速器液压控制系统进行正确的拆装。

（2）能够检查各控制阀的工作状况。

（3）能够按照维修手册指引进行操作。

【任务描述】

一辆凌志LS400轿车，装有A341E自动变速器，车主将车开到4S店，反映该车在行驶中有明显的换挡冲击，经初步诊断为液压控制系统故障，需要对液压控制系统进行拆装、检查，并排除故障。

【相关知识】

丰田A341E自动变速器液压控制系统的油泵和换挡执行机构的检修已经在前面的项目完成，本任务主要针对A341E自动变速器液压控制系统的阀体及各种阀。

一、丰田A341E自动变速器阀体的组成和功用

丰田A341E自动变速器的阀体组成如图4-2-1所示。

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图4-2-1丰田A341E自动变速器阀体的组成

1—2号电磁阀；2—O形圈；3—滤油器；4—盖板；5—1号电磁阀；6—阀体下盖；7—卸压阀；8—下阀体；9—上阀体；10—弹簧片；11—带爪弹簧；12—锁紧片；13—4号电磁阀；14—3号电磁阀；15—手动阀

阀体由上、下阀体组成，包括调节阀、速控阀、手动阀等阀，各阀的主要功用见表4-2-1。

表4-2-1A341E阀体中各阀的名称和功用

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二、各种阀的功用、结构与原理

1. 主调压阀

1) 功用

主调压阀是主油路压力调节阀的简称，也称为第一调压阀，其功用是根据车速、节气门开度和选挡杆位置自动控制主油压（管道压力），保证液压系统油压稳定。

前面已经提及，油泵是由发动机驱动的，随着发动机转速的增加，油泵输出油量和油压就会增加，反之亦然。但自动变速器的正常工作需要相对稳定的油压。如果油压过高，会导致离合器、制动器接合过快而出现换挡冲击。如果油压过低，又会导致离合器、制动器接合不紧而打滑、烧毁。所以必须要有油压调节装置。

2) 结构与原理

主调压阀的结构如图4-2-2所示。当发动机的转速增加时，油泵输出油压会升高，作用在阀体上部A处的油压升高，使阀体向下移动，回油通道的截面积增大，从回油口排出的油液增加，使主油压下降；反之，阀体向下移动，主油压升高。

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图4-2-2主调压阀的结构

当发动机负荷（节气门开度）增加时，由于传递的转矩增加，所以需要较大的油压才能保证离合器、制动器的正常工作。此时，随着节气门开度的增加，节气门油压也会增加，作用在主调压阀下端的节气门油压使阀体向上移动，使主油压升高。

当选挡杆置于R位时，来自手动阀的主油压作用在阀体的B和C处，由于B处的面积大于C处的面积，使得阀体受到向上力的作用，阀体向上移动，主油压升高，满足倒挡较大传动比的要求。

2. 节气门阀

1) 功用

反映节气门开度的信号是自动变速器自动换挡的两个重要参数之一，液控自动变速器是采用节气门阀来反映节气门开度大小的。节气门阀的功用是产生与节气门开度成正比的控制油压（节气门油压），传给主调压阀和换挡阀，以控制主油压和换挡。

2) 结构与原理

常见的节气门阀是机械式的，其结构如图4-2-3所示，由强制降挡柱塞、节气门、弹簧等组成。强制降挡柱塞装有滚轮，与节气门凸轮相接触。节气门凸轮经拉索与加速踏板相连。当踩下加速踏板节气门开度增加时，节气门拉索拉动节气门凸轮转动，将强制降挡柱塞上推，并通过弹簧将节气门阀体上推，使节流口开大，输出的节气门油压增加，使得节气门油压与节气门开度成正比。

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图4-2-3机械式节气门阀

1—强制降挡柱塞；2—弹簧；3—节气门；4—减压阀

当车速升高时，来自速控阀的速控油压也会增加，使减压阀下移，这样节气门油压会通过减压阀作用到节气门阀体的A处，由于A处的上横截面积小于下横截面积，所以在A处作用一个向下的油压，节气门阀下移，减小了节流口的通道面积，使节气门油压下降，从而使主油压下降。

3. 速控阀

1) 功用

速控阀又称为调速器或速度调压阀，它的功用是产生与车速成正比的控制油压（速控油压），传给换挡阀，以便控制换挡。速控阀是液控自动变速器中用于反映车速的装置，仅用于液控自动变速器，电控自动变速器采用车速传感器来反映车速。

正常的速控油压对于自动变速器的正常工作非常重要，如果速控油压过高，则会导致换挡的车速提前；而速控油压过低，则会导致换挡的车速滞后。

2) 结构与原理

速控阀的结构如图4-2-4所示。速控阀安装在变速器输出轴上，与输出轴一起旋转。作用在滑阀上的力包括向外的离心力和向内的速控油压力。当汽车低速行驶时，阀轴和滑阀构成一体，在重锤和滑阀的离心力作用下使滑阀向外移动，此时速控油压随着车速的增加而增加。当车速增加到一定程度时，阀轴被壳体内部台肩限位而不再向外移动，此时滑阀向外移动仅能靠自身的离心力，因此，速控油压随着车速的增加而缓慢增加。所以，速控油压与车速的关系分成两个阶段，一般把这种形式的速控阀称为二阶段速控阀，与此类似的还有三阶段速控阀。

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图4-2-4速控阀

1—阀轴；2—重锤；3—滑阀；4—壳体；5—弹簧；6—变速器输出轴

4. 强制降挡阀

1) 功用

强制降挡阀的功用是为了加速超车，当节气门开度大于85%时，使自动变速器在当前挡位降一挡。

2) 结构与原理

对于液控自动变速器，强制降挡阀与节气门阀安装在一起，如图4-2-3所示，1为强制降挡柱塞。当节气门开度超过85%时，节气门凸轮将强制降挡柱塞顶起到一定程度，使主油压能到达相应换挡阀，使换挡阀动作，在当前挡位降一挡。

如果是电控自动变速器，一般在蓄电池正极与自动变速器ECU的KD端子之间有一个强制降挡开关（KD开关），当节气门开度超过85%时，KD开关闭合，自动变速器ECU在KD端子得到12V电压，此时自动变速器ECU会控制换挡电磁阀使自动变速器在当前挡位降一挡。

5. 换挡阀

1) 功用

换挡阀的功用是根据换挡控制信号或油压，切换挡位油路，以实现两个挡位的转换。换挡阀直接与换挡控制元件（离合器、制动器）相通，当换挡阀动作后，会切换相应的油道以便给相应挡位的离合器和制动器供油，得到所需要的挡位。换挡阀的数量与自动变速器前进挡的个数有关。一般来说，四挡自动变速器需要三个换挡阀，即一~二挡换挡阀、二~三挡换挡阀和三~四挡换挡阀。

2) 结构与原理

下面以二~三挡换挡阀为例，介绍换挡阀。如图4-2-5（a)所示为二挡时的情况，此时在节气门油压、速控油压及弹簧作用下，二~三挡换挡阀处于下方位置，主油压不能到达离合器C₂，所以自动变速器处于D位二挡；当车速增加到一定程度，速控油压大于节气门油压和弹簧伸张力之和时，二~三挡换挡阀上移处于上方位置，如图4-2-5(b)所示，此时主油压经过二~三挡换挡阀到达离合器C₂，自动变速器换至D位三挡。

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图4-2-5二~三挡换挡阀的结构和原理

6. 手动阀

手动阀又称为手控阀或手动换挡阀，与驾驶室内的选挡杆相连，其功用是控制各挡位油路的转换。如图4-2-6所示，当驾驶员操纵选挡杆时，手动阀会移动，使主油压通往不同的油道。如当选挡杆置于P位时，主油压会通往P、R和L位油道；当选挡杆置于R位时，主油压会同时通往P、R和L位油道与R位油道；当选挡杆置于N位时，手动阀会将主油压进油道切断，使不会有主油压通往各换挡阀；当选挡杆置于D位时，主油压会通往D、2和L位油道；当选挡杆置于2位时，主油压会同时通往D、2和L位油道与2和L位油道；当选挡杆置于L位时，主油压会同时通往D、2和L位油道与2和L位油道及P、R和L位油道。

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图4-2-6手动阀的结构和原理

7. 换挡平顺性装置

自动变速器为了防止换挡冲击，使得换挡平顺，常采用一些换挡平顺性装置，如离合器中的碟形钢片、油路中的单向阀和蓄能器。

1）油路中的单向阀

单向阀一般安装在离合器和制动器的油路中，其结构和原理如图4-2-7所示。当离合器或制动器工作时，ATF由进排液口①流入进排液口②，油压压住节流口上的球阀，此时ATF仅能流经一个节流口，由进排液口②流出的ATF油压仅能逐渐升高，保证离合器或制动器接合平顺。当离合器或制动器分离时，ATF由进排液口②流入进排液口①，油压将球阀从节流口上推开，此时两个节流口同时泄油，使油压快速下降，保证离合器或制动器的快速分离，防止运动干涉。

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图4-2-7单向阀的结构和原理

1—进排液口①；2—球阀；3—节流口；4—进排液口②

2）油路中的蓄能器

蓄能器一般并联安装在离合器或制动器的油路中，用于防止离合器或制动器接合时的换挡冲击，其结构和原理如图4-2-8所示。当主油压通往离合器的过程中，先将蓄能器活塞向下推，压缩弹簧存储一定能量，使通往离合器的油压降低，防止离合器迅速接合而引起的冲击。同时，当油路中压力下降时，蓄能器弹簧伸张，将压力释放，保证离合器活塞工作的正常油压。

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