變速器經(jīng)典案例分析與處理—變速器機(jī)械元件引起的故障（二）

◆文/北京 薛慶文

(接上期)

四、奧迪A6L冷車(chē)時(shí)沒(méi)有爬行

車(chē)型信息

2009款一汽奧迪A6L轎車(chē)，搭載2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)和01T型無(wú)級(jí)變速器(CVT)。行駛里程為130 000km左右。

故障現(xiàn)象

用戶(hù)反映此車(chē)在冷車(chē)狀態(tài)時(shí)掛前進(jìn)擋松開(kāi)制動(dòng)踏板后不能行駛(俗稱(chēng)“爬行”)。熱車(chē)時(shí)正常，倒擋也無(wú)此現(xiàn)象。

維修經(jīng)過(guò)

用戶(hù)首先去4S店進(jìn)行處理，通過(guò)技師初檢發(fā)現(xiàn)此車(chē)更換過(guò)閥體，但未更換過(guò)變速器油，并且沒(méi)有故障碼。于是更換變速器油并進(jìn)行試車(chē)，然而未能排除故障。由于問(wèn)題并不嚴(yán)重也不影響使用，所以維修技師建議暫不處理。用戶(hù)無(wú)奈只得找到修理廠進(jìn)行維修。

維修技師確認(rèn)故障現(xiàn)象后，首先對(duì)閥體進(jìn)行更換，無(wú)效后將變速器進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)離合器部分和液壓傳動(dòng)部分均正常，考慮到行駛里程較多，決定將前進(jìn)擋離合器摩擦組件(包括間隙調(diào)整)活塞，以及一些密封件、內(nèi)部濾清器全部換掉。但是用戶(hù)反映故障現(xiàn)象依然存在。由于更換電腦風(fēng)險(xiǎn)太大，遂求助于筆者。

檢測(cè)分析

通過(guò)實(shí)際試車(chē)得知此車(chē)變速器在冷車(chē)時(shí)的確有故障存在，可將其定義為“前進(jìn)擋起步扭矩不足”。01T無(wú)級(jí)變速器如何實(shí)現(xiàn)完美的起步扭矩控制，涉及了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、離合器待傳遞扭矩以及精確的鏈條夾緊力控制。

通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力十足，不存在扭矩輸出問(wèn)題。并且4個(gè)車(chē)輪在車(chē)輛冷、熱狀態(tài)下均轉(zhuǎn)動(dòng)自如。此時(shí)再考慮離合器和鏈條夾緊力控制，可通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析法來(lái)確定故障原因，即將冷車(chē)故障出現(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)和熱車(chē)時(shí)正常的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行對(duì)比分析。在冷車(chē)狀態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)，前進(jìn)擋離合器壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215的驅(qū)動(dòng)電流明顯偏低，此時(shí)倒擋為正常。待溫度升高(50～60℃)后，前進(jìn)擋離合器的電磁閥N215的驅(qū)動(dòng)電流變?yōu)檎?。另外，通過(guò)查看第12組數(shù)據(jù)說(shuō)明離合器是正常的(圖17～22)。

圖17 掛前進(jìn)擋時(shí)第6組數(shù)據(jù)流(故障時(shí)數(shù)據(jù))

圖18 掛前進(jìn)擋時(shí)第18組數(shù)據(jù)流(故障時(shí)數(shù)據(jù))

圖19 倒擋時(shí)第6組數(shù)據(jù)流

圖20 掛前進(jìn)擋時(shí)第6組數(shù)據(jù)流(熱車(chē)正常時(shí)數(shù)據(jù))

圖21 掛前進(jìn)擋時(shí)第18組數(shù)據(jù)流(熱車(chē)正常時(shí)數(shù)據(jù))

圖22 第12組數(shù)據(jù)流

01T無(wú)級(jí)變速器電磁閥均為正比例控制策略，即電流越大油壓越高。因此驅(qū)動(dòng)電流偏低時(shí)其輸出的信號(hào)油壓亦會(huì)偏低，導(dǎo)致離合器的工作油壓偏低，從而影響到車(chē)輛的起步扭矩控制。同時(shí)該變速器控制系統(tǒng)存在兩個(gè)閉環(huán)控制：其一為小閉環(huán)控制，它僅局限在離合器控制范圍內(nèi)。當(dāng)離合器真實(shí)油壓過(guò)高時(shí)(壓力傳感器G193監(jiān)控)驅(qū)動(dòng)電流會(huì)隨之變低；另一為大閉環(huán)控制，其包含鏈傳動(dòng)夾緊力控制，當(dāng)控制單元接收到夾緊力過(guò)大信號(hào)時(shí)(壓力傳感器G193來(lái)監(jiān)控)，實(shí)施閉環(huán)管理的同時(shí)也降低離合器電磁閥驅(qū)動(dòng)電流。通過(guò)對(duì)第12組和18組的數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，離合器控制范圍正常。與之前的維修技師溝通也確認(rèn)了主動(dòng)鏈輪缸和從動(dòng)鏈輪缸正常，并且更換了相關(guān)密封件及內(nèi)部濾清器。筆者得到此信息后認(rèn)為應(yīng)檢查外部濾清器，因?yàn)樵诘蜏貢r(shí)潤(rùn)滑油黏度指標(biāo)高導(dǎo)致流動(dòng)性差，流經(jīng)外部壓力濾清器時(shí)的阻力加大而形成背壓，而這個(gè)背壓卻又被壓力傳感器G194(夾緊力壓力)監(jiān)測(cè)到，所以控制單元在實(shí)施閉環(huán)修正時(shí)把離合器電磁閥驅(qū)動(dòng)電流降低。

修復(fù)更換外部壓力濾清器(圖23)，故障徹底排除。目前此車(chē)已行駛3個(gè)月有余。經(jīng)回訪一切正常。

圖23 更換的全新外部壓力濾清器

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

就此濾清器而言，維修技師只考慮到它在熱車(chē)狀態(tài)時(shí)的過(guò)濾流量，卻忽略了冷車(chē)狀態(tài)下也會(huì)有“輕微堵塞”的問(wèn)題。此車(chē)故障現(xiàn)象并不明顯，然而卻讓維修人員繞了大彎。原因是維修人員并未完全了解01T變速器的控制原理及策略，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析的能力也很低。另外，無(wú)論是日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)還是故障處理過(guò)程，都要對(duì)變速器內(nèi)、外濾清器同時(shí)進(jìn)行更換。

五、奧迪Q5掛倒擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火

車(chē)型信息

2012款一汽大眾奧迪Q5SUV，搭載2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)和型號(hào)為DL501(0B5)的7擋濕式雙離合變速器。

故障現(xiàn)象

用戶(hù)反映此車(chē)變速器突然提示“可以行駛，請(qǐng)立即檢查維修”。同時(shí)出現(xiàn)掛擋沖擊、換擋沖擊、無(wú)倒擋并且提速困難等現(xiàn)象。

驗(yàn)證試車(chē)

經(jīng)試車(chē)發(fā)現(xiàn)不僅倒擋功能失效，偶數(shù)擋位也全部失效(2擋、4擋、6擋)。由于變速器啟動(dòng)了故障運(yùn)行模式，所以出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。

讀取故障碼(圖24)為“P174F00子變速器2中的閥4電氣故障”，并且不能刪除?！白幼兯倨鳌币鉃榕紨?shù)擋變速器，“閥4”是指偶數(shù)擋變速器中的電磁閥N440，為主油壓電磁閥，該閥參與離合器壓力調(diào)節(jié)的全過(guò)程(圖25)。因?yàn)殡姶砰yN440在變速器控制系統(tǒng)中非常重要，所以當(dāng)電腦記錄該電磁閥電氣故障時(shí)，勢(shì)必會(huì)啟動(dòng)應(yīng)急模式，致使離合器K2被關(guān)閉，最終導(dǎo)致變速器所有偶數(shù)擋處于癱瘓狀態(tài)。

圖24 檢測(cè)到的故障碼

圖25 電磁閥N440

拆下控制單元總成并斷開(kāi)控制單元14針插頭(圖26)，測(cè)量1號(hào)和2號(hào)端子，阻值為無(wú)窮大。拆下電磁閥線板單獨(dú)測(cè)量電磁閥N440，阻值為5.8～6.8Ω，再測(cè)量與N440結(jié)構(gòu)相同的電磁閥N436，阻值相同，說(shuō)明電磁閥正常。測(cè)量電腦端插頭線路的導(dǎo)通性發(fā)現(xiàn)2號(hào)端子線路狀態(tài)為斷路，于是將電磁閥線板更換后故障排除(圖27)。另外，在執(zhí)行上述操作時(shí)，維修技師順便對(duì)變速器進(jìn)行了檢查，并且更換了雙離合變速器油(DCTF)。

圖26 電磁閥線板端子及說(shuō)明

圖27 更換的全新電磁閥線板

但是車(chē)輛在第二天準(zhǔn)備交車(chē)時(shí)，突然出現(xiàn)掛倒擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的現(xiàn)象，故障燈也會(huì)隨之點(diǎn)亮。讀取故障碼為“P17D700離合器2壓力過(guò)高”(圖28)。將故障碼清除并等待變速器溫度升高后，掛倒擋不會(huì)熄火但有沖擊。懷疑與液壓模塊有關(guān)，于是將其更換(圖29)并利用診斷儀通過(guò)引導(dǎo)功能進(jìn)行變速器匹配，但故障依舊存在。

圖28 讀到的故障碼

圖29 更換的液壓模塊

無(wú)奈之下只得將變速器抬下并解體后再進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)偶數(shù)擋(2擋、4擋、6擋、R擋)的離合器K2存在燒損情況(圖30)。更換雙離合器總成(圖31)后裝車(chē)并進(jìn)行匹配，當(dāng)時(shí)效果良好。但翌日早晨再次試車(chē)時(shí)故障依舊。維修技師只得向筆者尋求技術(shù)支持。

圖30 燒損的離合器K2

圖31 更換的雙離合器總成

因?yàn)橄到y(tǒng)存儲(chǔ)了關(guān)于離合器K2油壓過(guò)高的故障碼，所以可通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。之后還要對(duì)油壓過(guò)高的原因進(jìn)行分析。

通過(guò)查看數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)控制單元對(duì)離合器K2主油壓電磁閥N440的驅(qū)動(dòng)電流基本正常，并且冷、熱態(tài)時(shí)的差別不大(圖32)。離合器K2反饋油壓偏高見(jiàn)圖33，驅(qū)動(dòng)電流正常而反饋油壓高，說(shuō)明控制單元控制方面正常。然而閥體已經(jīng)更換過(guò)，所以此時(shí)的油壓高應(yīng)與液壓系統(tǒng)有關(guān)。

圖32 子變速器2中的電磁閥N440驅(qū)動(dòng)電流(掛倒擋時(shí))

圖33 離合器K2的反饋油壓

奧迪0B5變速器的離合器液壓供油系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，首先由主油壓電磁閥(N436或N440)經(jīng)過(guò)一次調(diào)節(jié)后，再經(jīng)離合器壓力調(diào)節(jié)電磁閥(N435或N439)進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，之后通過(guò)軸向密封直接進(jìn)入離合器活塞，因此可以認(rèn)為此部分基本正常。另外，離合器工作過(guò)程中的不斷摩擦?xí)笵CTF溫度迅速上升，而DCTF須到冷卻系統(tǒng)去完成熱交換過(guò)程。0B5型變速器離合器輸出端的高溫潤(rùn)滑油流往冷卻系統(tǒng)的油路過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)一個(gè)壓力濾清器，以防止雜物進(jìn)入冷卻液壓系統(tǒng)。如果此濾清器存在堵塞情況，則循環(huán)管路的阻力就會(huì)增大，從而形成背壓并讓控制單元錯(cuò)誤地認(rèn)為離合器油壓過(guò)高。

排除修復(fù)

由于此車(chē)裝配的變速器為第一代0B5變速器，其外部壓力濾清器不可拆分。于是只得將一輛奧迪車(chē)CVT的外部濾清器切開(kāi)(圖34)，將其過(guò)濾裝置裝在0B5變速器整體濾清器中。裝車(chē)并完成匹配后故障基本排除，但還是有明顯的沖擊感。由于無(wú)法購(gòu)買(mǎi)到全新的外部壓力濾清器，只得勉強(qiáng)使用。1個(gè)月后找到全新濾清器，裝車(chē)后故障徹底排除，同時(shí)記錄正常數(shù)據(jù)(圖35)。

圖34 奧迪CVT外部濾清器

圖35 正常數(shù)據(jù)(掛倒擋時(shí)的離合器K2反饋油壓)

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

此車(chē)變速器幾經(jīng)周折，終于修好了。在此需強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn)：①線板問(wèn)題是早期0B5變速器的通??；②離合器K2由于摩擦片的尺寸和數(shù)量等原因很容易被燒損，而且在輕微燒損時(shí)幾乎無(wú)法通過(guò)DCTF的顏色來(lái)判斷；③關(guān)于此變速器的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，一定要注意區(qū)分。最后，維修此款變速器必須注意維修環(huán)境，萬(wàn)不可污染變速器，特別是離合器液壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)。同時(shí)必須更換內(nèi)外濾清器，避免出現(xiàn)更多復(fù)雜問(wèn)題。