2009年寶馬X5 6HP21自動變速器頻繁鎖擋

◆文/河北 商愛朋

一、故障現象

一輛2009年寶馬X5越野車，搭載型號為N52的直列6缸自然吸氣發動機，使用德國ZF公司生產的6HP21型自動變速器，行駛里程141 000km，客戶抱怨在行駛較長里程或在高速上行駛時，比較容易出現組合儀表齒輪燈點亮，車輛加速無力。

接車后首先連接診斷儀器，讀取變速器控制模塊的故障碼，有1個故障碼存在(圖1)：4F8C EGS換擋機構6-5傳動比監控。清除故障碼試車，變速器能正常換擋，除了2升3換擋質量欠佳外其余擋位升降擋基本正常。行駛較長一段距離后，故障果然再次出現，組合儀表上齒輪燈點亮(圖2)，變速器處于鎖擋狀態(即保護模式，前進擋只有4擋一個擋位，不換擋，變矩器不閉鎖，所以開起來加速無力，無駕駛樂趣)，同時音響娛樂系統的中央顯示屏(CID)也有相應文字提示(未拍照片)：“謹慎駕駛，可以繼續行駛，加速能力降低，盡快由最近的BMW售后服務檢查”。若熄火再著車掛擋行駛或用診斷儀器清除故障碼，則能暫時解除鎖擋狀態，行駛一段時間后故障又再會出現，周而復始，循環往復。

二、6HP21型自動變速器結構原理

6HP21型自動變速器采用經典的萊普來蒂爾(Lepelletier)行星齒輪組，通過3組離合器，兩組制動器實現6個前進擋和1個倒擋(圖3)，其動力傳動元件表如圖4所示。

三、故障分析及維修方案制定

單從故障碼的字面意思進行分析，報傳動比監控的故障碼，問題主要還是出現在變速器的機械部分磨損上，如從閥體到各離合器油路中的銅套鋼套、特氟龍密封環、各離合器活塞的橡膠密封環等。而從故障碼的具體內容分析，6擋降5擋傳監控，從5擋和6擋的傳動路線(圖3)及傳動元件表分析，6擋降5擋主要是C離合器的釋放和B離合器的結合，檢查重點應主要放在這兩個離合器本身及供油油路上。而對于各離合器的工作狀態，是有數據流反饋的，即離合器的填充壓力數據，可以對比發動機控制系統中長短期燃油調整的控制來理解。填充壓力為正值則為離合器的壓力偏小，需往大了調整；若為負值，則為離合器的壓力偏大，需往小了調整。一般填充壓力的數據在-250～250mbar(1mbar=100Pa)為正常范圍，若超出此范圍，容易引起換擋質量問題，甚至設置故障碼，使變速器鎖擋，讀取離合器數據(圖5)，得知除E離合器外，其余各離合器數值均已偏離正常范圍。既然大多數離合器的數據都不好，決定拆解變速器，更換銅套包(包括所有部件上的銅套或鋁套)、小修包(包括各離合器的橡膠密封圈，膠管、軸上的特氟龍密封圈、油封、閥體內蓄壓器、油底殼墊等)、CD雙面鼓鋼套，對閥體進行清洗(條件所限，無電磁閥檢測設備及閥體檢測設備)，然后裝車試驗。

四、維修方案及結果驗證

征得客戶同意解體變速器，有明顯磨損的地方有：B離合器鼓上和A離合器轉轂相配合處的鋁套(圖6)；E離合器片均有些脫皮；D離合器有一張片邊緣磨損過度；E離合器轉轂上印痕過深(圖7)；CD鼓鋼套也有輕微磨損。更換磨損的A離合器轉轂和E離合器轉轂；更換磨損的離合器片；更換各離合器橡膠密封圈，及殼體上的油道膠管，油路密封環等(圖8)；更換各銅套及CD鼓鋼套(圖9)。

拆解閥體清洗，7個蓄壓器已經有6個損壞(圖10)，更換6個蓄壓器。更換油底殼裝復后試車，剛一開始，看各離合器的數據還可以，只有C離合器的有些不正常(圖11)。可是想一想，從閥體到C離合器、膠管、離合器密封環都換新了！。因為總體換擋質量并不電特別好，離合器數據也不都在正常范圍內，決定清除學習值再試車，清除學習值后，情況反而進一步惡化，不但2擋升3擋換擋不質量不太好，主要是4擋升5擋沖擊加打滑后組合儀表上齒輪燈又再度亮起。讀取變速器控制模塊的故障碼，有一個故障碼設置(圖12),4F8A EGS換擋機構4-5傳動比監控。此后無論怎么試，均不見好轉，除非用手動模式，在滿足升5擋的車速時松油門然后手動升5擋才感覺不到闖擋和打滑來。同時再看離合器數據，已經變得比較差(圖13)。除了B和D離合器，均不正常。

此時，維修技師認為還是要相信自己的判斷，即小修包和銅套包及磨損部件已更換，變速器內部是沒有問題的。而清除學習值后情況急轉直下，似乎預示著電磁閥功能的衰退。決定更換一塊再制造(圖14)的閥體(單獨電磁閥價格昂貴)，到件后裝車清除學習值試車，升擋質量比較好。但在車輛停車時，會有一個沖擊，查看數據流得知，車在停住的時候，變速器所在的擋位有時在2擋，有時在3擋，等車停住后，才完成降一擋的動作，即沖擊為2降1沖擊，反復試車，并不能消除。執行(圖15)復位自學習功能，同樣無濟于事。再調換一塊閥體，裝車后清除學習值試車，升降擋效果堪稱完美，沒有了2擋降1擋沖擊。離合器數據流也接近于完美(圖16)，故障徹底排除。

五、維修小結

該故障之所以沒能一次修復，主要是因為維修技師一開始就忽略了閥體問題，因為筆者近期聽到各種說法，比較有印象的一種就是6HP的閥體不愛壞，有問題也是電磁閥問題。另外近期剛修一個華頌7的6HP21，換完閥體后故障現象并沒有好轉，更加強化了閥體不容易出問題這種認識。這些已經形成的思維定勢使本次維修陷入了盲區，因此維修實踐中擺脫思維定勢的束縛是難能可貴的。