法拉利F430半自動變速器及電子差速器原理與檢修(一)

◆文/福建 陳育彬

一、法拉利F430半自動變速器和電子差速器的基礎知識

法拉利F430采用發動機后置后輪驅動方式，使用了F1式的方向盤和Marelli 半自動變速器系統CFC231，這種變速器實質上是一個電控機械式變速器，主要由伺服液壓驅動器實施電控的干式雙離合器和電控換擋執行器驅動的同步機械式變速器組成。法拉利F430與眾不同的一個技術特征是配置了電子差速器(E-Diff)，這項技術使得F430在賽道上能夠保證轉向時獲得最大的抓地力量，消除了車輪空轉，以達到優異的道路操控性能。F430電子差速器是一種用作中央差速器的主動控制式限滑差速器，又稱電液式限滑差速器，它利用前后軸輪速傳感器采集車輪轉速信號，傳遞給差速器控制單元(位于駕駛員座椅后方)。差速器控制單元根據轉速的輸入信號和內置的控制程序，控制位于左側半軸上方的差速器鎖止電磁閥(圖1)，電磁閥工作后，調整控制油壓進入差速器內的活塞腔，當油壓達到10～20bar(1bar=105Pa)之間時，差速器鎖止離合器組件壓緊，實現驅動轉矩在左右驅動軸上的動態分配。

離合器和換擋執行器共用一個電磁閥組件(又稱閥組單元)，安裝在右后輪胎罩后方，主要由6個電磁閥、壓力傳感器、蓄壓器、止回閥、最大壓力安全閥、閥套等組成(圖2)。EVF為離合器電磁閥，該電磁閥控制主油路油壓通往離合器執行器的油路。EV1、EV2為插入/分離(嚙合)電磁閥，即PPV(Pressure Proportional Valve)壓力比例閥。EV3、EV4、EV5為擋位選擇電磁閥，這三個電磁閥為流量比例閥FPV(Flow Proportional Valve)。

圖2 電磁閥組件

電磁閥EV1～EV5按照表1所示的工作方式來實現變速器換擋。該車采用干式雙離合器片K1和K2，EV1控制K1離合器，實現1-3-5-R擋位的嚙合；EV2控制K2離合器，實現2擋、4擋、6擋的嚙合。EV3、EV4、EV5按一定的組合順序工作，實現相應擋位的嚙合。

表1 變速器換擋-電磁閥激活表

二、關于液壓泵的工作壓力

將點火開關置于“ON”位置，連接診斷儀，當液壓油泵停止工作時，在室溫下檢查液壓泵的油壓必須40～55bar之間。如果壓力低于40bar，液壓泵工作，高于51bar時，液壓泵停止工作。

在蓄電池電壓高于12V的前提下，使用診斷儀進入變速器控制單元，檢查“繼電器油泵關斷”的狀態，執行變速器換擋激活油泵(“繼電器油泵接通”)，中斷換擋指令，通過讀取“油泵繼電器”的數值和聽取油泵聲響，檢查油泵保持激活狀態的持續時間。液壓泵的工作時間在4～6s之間，表示系統壓力正常。 如果工作時間超過6s，可能原因：電磁閥組件、止回閥是否漏油，放空螺桿是否緊固，液壓油泵工作不良。如果液壓油泵工作時間短于4s，可能原因為蓄能器不良。實際檢查液壓泵的工作狀態：起動發動機后，液壓泵每隔6s工作一次，每次工作時間為4s。

當駕駛員一側的車門打開，而且未插入點火鑰匙時，在汽車起動前，變速器控制單元激活，起動液壓泵，增大油壓。

三、排放空氣的步驟

當拆卸或更換法拉利F430的液壓泵、電磁閥組件、差速器鎖止電磁閥、離合器液壓管路等液壓部件時，必須使用檢測儀器進行排放空氣，具體的步驟如下：

1.先對離合器進行排放空氣。連接診斷儀，進入半自動變速器控制單元，選擇“特殊功能”，選擇“離合器執行器排氣”，然后松開離合器排放空氣孔進行排放管路的空氣(圖3)。

圖3 離合器排放空氣位置

2.換擋執行器排放空氣。拆下變速器右側的換擋執行器(帶8顆7號的小螺母)，將換擋執行器移至排氣管一側，這時可以看到3顆帶一字排放空氣的小螺絲(圖4)。先用一字螺絲工具擰松這三顆螺絲，連接診斷儀式，進入半自動變速器控制單元，選擇“特殊功能”，選擇“排氣執行器接合和選擇”(圖5)。值得注意的是，道通908翻譯不準，顯示“排氣制動器接合和選擇”。這時可以聽到換擋執行器上的三顆螺絲有排放空氣的聲音，但不會流出油液。執行該程序2～3次。

圖4 換擋執行器的排放空氣螺絲

圖5 變速器控制單元特殊功能界面

3.差速器排放空氣。差速器鎖止離合器油液排放空氣孔位于左側半軸上方(圖6)，用7號套筒擰松排放螺絲，用白色透明的塑料軟管接上，同時將右后方的油壺加滿。連接診斷儀，進入差速器控制單元，選擇“部件測試”，選擇“EDIFF排氣”按下確定鍵，然后選擇“打開”，這時油液應該流得相當快，直到沒有空氣為止。如果油液流得很慢，說明系統壓力過低，可能原因為鎖止電磁閥發卡。

圖6 差速器油液排放孔

4.擋位學習(在半自動變速器控制單元內)。連接診斷儀，進入半自動變速器CF231，選擇特殊功能，選擇“自學習”，按下“確定”，這時變速器控制單元將會控制換擋執行器按“1-2-3-4-5-6-R”順序擋位進行切換。在變速器擋位自學習過程中，嚙合/選擇行程的網格將儲存在變速器控制單元的內存中，每次換擋時，變速器控制單元將會檢查指針是否在網絡內正確移動。每次驅動器裝配在變速器上時，必須執行自學習程序，記憶新的網格。

值得注意的是，在擋位學習之前，有必要事先清除差速器控制單元內的故障代碼，以便在擋位學習完成后，再次檢查差速器控制單元是否會出現C2011的故障代碼。如果出現C2011的故障代碼，說明液壓系統存在壓力不足或泄漏(尤其是內部泄漏)的現象。