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書名：自動變速器動力分析與故障診斷彩色圖解：復合式分冊
作者名：徐家順
本章字數： 3514字
更新時間： 2020-06-05 19:02:01

第三節豐田U660E 6檔自動變速器

一、豐田U660E自動變速器特點

豐田公司新款普瑞維亞搭載的U660E自動變速器由一個拉維娜行星排和一個單行星排組合而成，可以實現六個前進檔和一個倒檔。為了便于理解，我們稱其左方向為前排（第一排），右方向為后排（第三排），中間排為第二排。

（1）三個制動器B1、B2、B3 制動器B1制動第一排行星架，制動器B2制動第一排齒圈，制動器B3制動中排齒圈。

（2）兩個離合器C1、C2 輸入軸通過離合器C1連接第二排齒圈，通過離合器C2連接第三排太陽輪。

（3）一個單向離合器F 單向離合器F外圈固定，內圈控制第二排齒圈（也是起步單向離合器）。

圖1-3-1 新款普瑞維亞駕駛室

（4）動力輸入方式輸入軸前端與第一排太陽輪剛性連接，后端與兩個離合器C1、C2連接。離合器C1接合，可以將動力傳給第二排齒圈，離合器C2接合，可以將動力傳給第三排太陽輪。這款變速器有六個執行元件，第一排為單排行星齒輪機構，第二、三排為拉維娜行星齒輪機構，整體屬于復合式行星齒輪變速機構。豐田公司稱之為超級自動變速器。新款普瑞維亞駕駛室如圖1-3-1所示，U660E自動變速器傳動示意如圖1-3-2所示。

圖1-3-2 U660E自動變速器傳動示意

二、U660E自動變速器操作注意事項

①駕駛人通過變速桿選擇S模式。此時，根據車速，檔位選擇為4或5檔（在人工智能換擋控制時，對當前檔位進行控制的檔位被作為最可用的檔位顯示出來）。然后，隨著駕駛人向前（“+”檔位）或向后（“-”檔位）移動變速桿，檔位每次變化一位。在此控制下，自動變速器電子控制單元（ECT ECU）在駕駛人所選的可用檔位內實施最優化檔位控制。對于普通自動變速器，當車輛停止時，檔位換到1檔。當變速桿處于S模式時，組合儀表上的S模式指示燈亮起。檔位指示燈指示駕駛人所選的檔位狀態。換檔模式如圖1-3-3所示。

圖1-3-3 U660E自動變速器換檔模·式27

②在路況支持控制下，ECT ECU可以根據節氣門的開度和車速，確定車輛是否正在上坡或下坡。為了在上坡行駛過程中達到最佳的驅動力，此控制可以防止變速器換高速檔（5檔或6檔）。為了在下坡行駛過程中達到最佳的發動機制動效果，此控制可以將變速器自動換低速檔（5檔、4檔或3檔）。上下坡自動控制如圖1-3-4所示。可用檔位見表1-3-1。

圖1-3-4 上下坡自動控制

表1-3-1 可用檔位

③診斷。ECT ECU檢測到故障時，會作出診斷并記憶與故障相關的信息。此外，組合儀表中的檢查發動機警告燈會變亮或閃爍以通知駕駛人出現故障。同時，診斷故障碼（DTC）會儲存在記憶中。儲存在ECT ECU中的DTC可以通過發動機ECU輸出到連接到DLC3上的智能測試儀Ⅱ上。

④電磁閥在正常狀態下的運行見表1-3-2。

表1-3-2 電磁閥在正常狀態下的運行

注：?為ON；×為OFF。

⑤失效保護。在傳感器出現故障時，失效保護控制見表1-3-3。電磁閥出現故障時，失效保護控制能使運行損失最小化，見表1-3-4。

表1-3-3 失效保護控制（一）

表1-3-4 失效保護控制（二）

注：①ON故障產生時失效保護控制不啟動。

②如果故障已經存在于P、R或N位，并且在檔位轉換到1檔時檢測到故障，那么檔位固定在5檔。此后，如果選擇P、R或N位中的任一個檔位，檔位則固定在3檔。

③檔位固定在空檔位置，直到車速達到能夠使變速器換檔的速度。

④禁止換到5檔和6檔。

維修點撥

如果表1-3-4失效保護控制（二）中講述的內容不太好理解的話，還可以換一個角度來幫助我們理解：SI。1、SI。2、SI。3、SI。4為四個換檔電磁閥，當四個換檔電磁閥其中的一個出現故障時，ECT ECU啟動失效保護控制，用好的電磁閥所控制的檔位來代替缺失（電磁閥）功能檔位，使汽車能繼續行駛然后進行修理。2005年以后生產的豐田系列AT變速器也可以參照此維修點撥方法。

三、D1檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-5所示是U660E自動變速器D1檔傳動示意。渦輪接輸入軸順時針旋轉，離合器C2接合，動力從第三排太陽輪順時針旋轉輸入，長行星輪與太陽輪外嚙合改變旋轉方向反轉，此時的（二、三排）公共齒圈受反力影響被單向離合器F單向卡住不動，只有推動公共行星架順時針減速輸出實現D1檔動力傳遞。另外，第二排由于長行星輪反轉并與短行星輪外嚙合，短行星輪改變方向（順轉）并與第二排小太陽輪外嚙合，小太陽輪再次改變旋轉方向（反轉）（第二排為空轉）。D1檔關鍵執行元件：C2、F。D1檔傳動原理如圖1-3-6所示。

圖1-3-5 D1檔傳動示意

四、動力1檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-7所示是U660E自動變速器動力1檔傳動示意。渦輪接輸入軸順時針旋轉，離合器C2接合，動力從第三排太陽輪順時針旋轉輸入，長行星輪與太陽輪外嚙合改變旋轉方向反轉，此時的（二、三排）公共齒圈受反力影響被制動器B3雙向制動，只有推動公共行星架順時針減速輸出實現動力1檔動力傳遞。發動機向車輪傳遞動力時，動力1檔與D1檔沒有區別。但在車輪滑行時，D1檔則可以在單向離合器F的內圈上打滑，動力1檔由于被制動器B3雙向固定，不能打滑，因此有發動機制動效果。動力1檔關鍵執行元件：C2、B3。動力1檔傳動原理如圖1-3-8所示。

圖1-3-6 D1檔傳動原理

圖1-3-7 動力1檔傳動示意

圖1-3-8 動力1檔傳動原理

五、D2檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-9所示是U660E自動變速器D2檔傳動示意。開始還是離合器C2接合，和1檔傳動路線相同。由于制動器B1制動了第一排行星架和第二排小太陽輪（它們是串聯在一起的），又由于長行星輪在反轉，公共齒圈受反力影響（有反轉的趨勢）被單向離合器F單向卡住。這些因素導致公共行星架以2檔的速度輸出。D2檔關鍵執行元件：C2、B1、F。D2檔傳動原理如圖1-3-10所示。

圖1-3-9 D2檔傳動示意

圖1-3-10 D2檔傳動原理

六、D3檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-11所示是U660E自動變速器D3檔傳動示意。離合器C2接合，將動力從第三排太陽輪順轉輸入，長行星輪與太陽輪外嚙合反轉將動力傳給公共齒圈，齒圈有反轉的趨勢但被單向離合器F卡住單向固定不動。另外，由于制動器B2制動了第一排齒圈，第一排也有一個太陽輪在順轉輸入并驅動行星架減速順轉向第二排太陽輪再次順轉輸入。這樣，第二排和第三排太陽輪的順轉動力共同推動公共行星架減速順轉輸出，實現3檔動力傳遞。D3檔關鍵執行元件：C2、B2、F。D3檔傳動原理如圖1-3-12所示。

圖1-3-11 D3檔傳動示意

圖1-3-12 D3檔傳動原理

七、D4檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-13所示是U660E自動變速器D4檔傳動示意。離合器C1接合，將動力連接到公共齒圈上。離合器C2接合，動力又傳遞給第三排大太陽輪。這樣兩套離合器將動力傳到兩個齒數不相等的齒輪上相互嚙合二、三行星排以1∶1的速度公轉輸出（直接檔）。第一排空轉。D4檔關鍵執行元件：C1、C2。D4檔傳動原理如圖1-3-14所示。

圖1-3-13 D4檔傳動示意

圖1-3-14 D4檔傳動原理

八、D5檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-15所示是U660E自動變速器D5檔傳動示意。它有兩套動力輸入：第一套動力是離合器C1接合，動力從公共齒圈順轉（超速）輸入；另一套動力是第一排制動器B2制動了齒圈，由于第一排太陽輪和輸入軸剛性連接順時針旋轉輸入，動力又從第一排行星架向第二排小太陽輪順轉（減速）輸入。這樣在第二排齒圈和太陽輪上用兩套動力來驅動行星架順轉（一超一減）輸出。這里不同于單排單級的行星輪動力分析，如果是單排單級的行星輪有兩套動力輸入會嚙合一起公轉，而單排雙級行星排有一個短行星輪，齒圈和太陽輪兩套動力，可以以不同的轉速同時向第二排行星架輸出。D5檔傳動比小于1。D5檔關鍵執行元件：C1、B2。D5檔傳動原理如圖1-3-16所示。

圖1-3-15 D5檔傳動示意

圖1-3-16 D5檔傳動原理

九、D6檔傳動路線和檔位分析

圖1-3-17所示是U660E自動變速器D6檔傳動示意。離合器C1接合，動力從公共齒圈順轉（超速）輸入，由于制動器B1制動了第一排行星架（也就是第二排太陽輪），公共行星架超速順轉輸出，傳動比小于1。第一排太陽輪雖然也在順轉，但傳給齒圈后齒圈空轉。D6檔關鍵執行元件：C1、B1。D6檔傳動原理如圖1-3-18所示。