长安福特新福克斯间歇式起动困难
2015-09-03黄逵富
文:黄逵富
长安福特新福克斯间歇式起动困难
文:黄逵富
杠杆式离合器执行器
故障现象:一辆长安福特新福克斯1.6轿车,行驶里程2.5万km。用户反映该车有时会出现无法正常起动的情况,要经过多次起动后才能成功起动着车。起动后行驶过程中,变速器换挡冲击过大,并且变速器部位会发出“咔咔”的异响。
检查分析:维修人员接车后,首先确认故障现象,经过反复起动测试后发现,确实会出现用户所说的故障现象,有时不能一次起动成功,多次起动后才可以成功起动。随后,维修人员又对车辆进行了路试,发现变速器在升挡过程中车辆抖动明显,并伴随着变速器部位发出“咔咔”的异响。故障确实存在,依据故障现象初步判断,是变速器系统故障引发的故障现象。
维修人员先对发动机系统进行检测,使用福特专用故障诊断仪IDS读取故障码,故障码为P2872:00-EC-TCM—离合器A卡在啮合状态(图1),通过故障码基本确认该故障现象是由于变速器系统故障引起。
随后维修人员对变速器系统进行检测。此车搭载的是DPS6干式双离合变速器,外部结构如图2所示。离合器剖解图及部件名称如图3所示。此款变速器的特点如下。
①第一个传动桥负责3个奇数挡位(1挡、3挡和5挡),其组成包括:奇数输入离合器和执行器系统,包括离合器电机;奇数同步器系统,包括换挡电机(属于变速器控制单元TCM的一部分)、换挡鼓、换挡拨叉和加力箱总成。
②第二个传动桥负责3个偶数挡位(2挡、4挡、6挡)和倒挡,其组成包括:偶数输入离合器和执行器系统,包括离合器电动机;偶数同步器系统,包括换挡电机(属于TCM的一部分)、换挡鼓、换挡拨叉和加力箱总成。
总的说来,变速器是由2个独立的齿轮组构成的,2个输入轴中任一轴均可通过外花键连接至离合器盘,输入轴A是实心轴,负责驱动奇数挡位。输入轴B是空心轴,负责驱动偶数挡位以及倒挡(通过中间齿轮)。2个输出轴各自为差速器齿圈提供最终驱动挡位,输出轴A包含用于1挡、2挡、5挡和6挡的从动齿轮和同步器,用于倒挡的中间齿轮;输出轴B包含用于3挡、4挡和倒挡的从动齿轮和同步器。在车辆行驶期间,一个齿轮组始终连接,而在另一个齿轮组内已经啮合下一挡位(虽然该挡位的离合器仍敞开)。
其动力基本的传递过程是:离合器执行器电动机驱动杠杆式离合器执行器,使得相应的离合器接合,发动机的动力通过离合器传递到相应的输入轴。集成在TCM内部的电动换挡电机驱动换挡杆,换挡杆推动换挡拨叉,通过同步器啮合相应挡位的齿轮组,完成动力从输入轴到输出轴的传递,再经过变速器内部齿轮组,完成动力由发动机到变速器的传递过程。
通过对此款变速器的了解并结合故障码的分析,判断出现这种故障现象的原因有以下几种可能:①相应的离合器位置、离合器换挡拨叉、离合器执行机构没有或丢失自适应值,无法正常匹配动作;②离合器本身机械故障;③离合器执行器电动机故障;④杠杆式离合器执行器机械故障;⑤TCM内部故障、线路故障。
本着先易后难的原则,维修人员先用IDS对变速器系统进行自学习,反复几次都不能学习成功,每次到离合器行程测试时失败,无法通过(图4)。
考虑到自动变速器自学习的过程进行离合器行程测试时才不能继续进行,并结合故障码的含义分析,基本排除了TCM内部故障和线路故障的可能。对离合器执行器电机A和B对换测试(2个电机完全相同),还是同样的故障码P2817:00-EC-TCM (离合器A卡在啮合状态),这说明不是离合器执行器电机故障。剩下的就是离合器本身故障,或是杠杆式离合器执行器机械故障。最后决定从车上拆下变速器检查,在检查到杠杆式离合器执行器时发现了问题:杠杆式离合器执行器不能回归到原始位置(图5)。正常的杠杆式离合器执行器如图6所示。
下面了解一下杠杆式离合器执行器的工作原理。杠杆式离合器执行器结构如图7所示,其工作过程如下。
离合器执行器电机通过齿轮驱动滚珠螺杆的螺纹杆,通过螺纹杆的旋转,再循环滚珠螺母与相应螺杆均轴向移动。旋转滚珠螺杆后,滚柱就会通过再循环滚珠螺母向下移动。因为滚柱的轴向移动,换挡杆的中心支撑点离开原位,从而改变杠杆作用。杠杆作用的变化反过来会增加通过啮合杆和离合器杠杆式弹簧上啮合轴承发生作用的力。换挡轴承压在杠杆式弹簧上,且离合器压入闭合位置。为了使离合器保持在闭合位置,对离合器执行器电机输入了持续电流,随着TCM关闭持续电流,杠杆式弹簧松弛且离合器断开。 通过释放杠杆式弹簧,换挡轴承与换挡杆均旋转回原位。当换挡杆旋转回原位时,换挡杆的形状确保滚柱返回其初始位置。通过驱动离合器执行器电机使离合器闭合,当DC离合器执行器电机断电后,离合器就会分离。
最终查明的故障原因是:旋转滚珠螺杆上的滚珠脱离了原来的轨道。由于此杠杆式离合器执行器采用的是旋转滚珠螺杆结构,所以在滚珠脱离了原来轨道后就会发卡,造成螺杆不能回到初始位置(即离合器处于开启位置),如图8所示。
因为杠杆式离合器执行器的螺纹杆不能回到初始位置,离合不能彻底分离,所以在TCM自检时无法通过,为了保障不损坏变速器,这时禁止发动机起动。在多次尝试起动后,因为TCM的自检,会给离合器执行器电机供电,自检多次后检测到离合器基本分离,就可以起动了。但是因为离合器A的分离不彻底,变速器内部的换挡机构就来回地驱动换挡拨叉,这时就会出现在换挡时有抖动并发出“咔咔”的响声。
故障排除:最后更换新的杠杆式离合器执行器,装复变速器,对离合器进行学习,学习一次性成功。路试检查,升挡不再抖动,也不会出现无法起动的故障,故障彻底排除。
回顾总结:随着双离合器技术的成熟,现在越来越多的车使用了双离合变速器,这就要求维修人员在工作中要不断地学习汽车新技术。只有这样,在理解新型双离合自动变速器工作原理的基础上,结合故障码的含义进行推理分析、检查,才能更好、更快地查找到故障原因,排除故障。