变速器经典案例分析与处理
——变速器机械元件引起的故障(三)
2019-06-19北京薛庆文
◆文/北京 薛庆文
薛庆文 (本刊编委会委员)
北京陆兵汽车技术服务有限公司培训讲师、北京清华大学国家骨干教师培训基地专家讲师、北京理工大学客座教授、全国汽车维修专项技能认证技术支持中心培训讲师及命题专家、国家质检总局汽车产品缺陷管理中心特聘专家、中国汽车维修技术总监俱乐部发起人、北京天元陆兵汽车科技有限公司总工程师、马来西亚汽车公会特聘讲师、2016年汽车自动变速箱智能养护大赛总策划兼总裁判长。
(接上期)
六、奥迪A4L无级变速器报警、怠速起步困难
车型信息
2011款奥迪A4L,搭载2.0T增压发动机和8速无级变速器0AW型,行驶里程90 000km。
故障现象
根据用户描述,变速器报警,怠速起步困难且加油有闯车,有时出现原地踩加速踏板发动机转速不变化的情况(其实是发动机限扭功能)。
检测分析
车辆进厂后,利用诊断仪进行故障查询,变速器控制单元出现3个故障码分别为“P1741离合器压力匹配达到极限主动/静态”“P1743离合器打滑监控信号太高主动/静态”“P1774离合器温度监控被动/偶发”(图36)。删除故障码进行试车,出现如用户描述那样怠速起步困难且加油闯一下车才能行驶的故障,同时发现起步低速运转中还有耸车现象,行驶没有多远变速器故障指示灯点亮,故障查询3个故障码重现。这样将车开回修理厂,分析故障原因并确定维修方案。
图36 检测到的故障码
分析3个故障码,首先故障码“P1741离合器压力匹配达到极限主动/静态”一般都是液压系统存在故障,导致离合器在自适应匹配条件下的匹配能力受限,因自适应匹配值超出极限范围,达到报故障码的条件,从而使变速器进入故障运行模式,解决方案是大多数情况下更换液压控制单元(滑阀箱);故障码“P1743离合器打滑监控信号太高主动/静态”往往是由于控制单元检测到离合器自身的滑移量(打滑量)过大而达到报故障码条件,一般需要先确定从滑阀箱至离合器终端油路不存在问题,再进行修理或更换离合器;故障码“P1774离合器温度监控中被动/偶发”是由于离合器打滑温度过高,所以解决了离合器打滑量问题,就解决了这个故障码的问题。通过以上分析说明要想解决变速器故障就需要解体变速器,进行检查维修。
解体变速器,对每一个部件进行检查,并重点检查离合器和滑阀箱,但都没有发现明显问题,链条传动部分没有任何磨损情况(图37)。大致检查没有问题的情况下,只能怀疑问题出现在液压控制系统,所以更换滑阀箱(图38)和离合器(图39),包括其他密封元件。
图37 完好的链传动(变速器部分)
图38 阀体(滑阀箱)
图39 离合器总成
组装变速器并装车试车,在冷车状态下还算可以,起步爬行、加速行驶基本正常,以为故障得到解决,但随着变速器油温上升到40~50℃,变速器故障现象重现。同时变速器故障灯再次点亮。重新检测依然还是那3个故障码,另外,前进挡离合器匹配不成功,而倒挡很容易匹配成功,分析觉得该车故障不简单。
重新通过诊断仪来读取变速器动态数据,由于倒挡没有问题,所以可以进行动态数据的比较分析,在反复监测对比各项数据中,发现有一项数据异常,变速器安全/冷却控制电磁阀N88电流数据在R挡时几乎没有波动并保持在595mA(图40),而在D挡时波动较大,电流值在0~605mA之间来回变化(图41),而其他数据几乎相差不多。
图40 倒挡起步前检测的数据
图41 前进挡起步前检测到的数据
为什么电磁阀N88电流值在倒挡和前进挡有区别呢?难道是倒挡油路和前进挡油路区别或扭矩(传动比区别)所致?过去维修奥迪01J变速器前进挡没有爬行时是通过更换外部滤清器解决的,变速器控制系统也是记录“18149离合器自适应匹配达到极限”的故障码,难道是滤清器堵了?如果01J变速器的滤清器堵塞,可以通过数据流来验证离合器自适应,离合器匹配电流值(第10组数据)会变得很低,而0AW变速器的数据只是一个范围值,所以先尝试更换外部滤清器(图42)。
图42 外部滤清器
更换外部滤清器后启动车辆试车,挂挡加油行驶到40km/h左右时3个故障码重现,另外热车后前进挡在没有故障码的情况下还是没有爬行,而倒挡基本正常。再去对比倒挡和前进挡相关动态数据信息时也没有新的发现。离合器总成和阀体(滑阀箱)都已更换,但故障现象几乎没有太大的变化,这充分说明我们还没有找到故障的根本原因。在维修中已经将与故障码有关的、值得怀疑的部件都换了,难道是控制单元程序错乱,在一时没有思路的情况下更换控制单元试试,如图43所示。
图43 控制单元
更换控制单元、在线解锁、试车,结果故障现象依旧,没有任何改变。此时维修彻底陷入僵局,后求助于奥迪4S店,在4S店(SOST)技术信息中确实有过类似同样故障现象解决方案(图44),需要控制单元程序升级,如果不能解决就只能更换变速器总成。控制单元升级后没有任何改变,难道真的需要更换变速器总成?该变速器经过多次维修已经更换了很多配件,再更换变速器总成比较困难。在万般无奈之下找到一辆奥迪A4L车进行所有动态数据对比,发现正常车辆的电磁阀N88的驱动数据在前进挡和倒挡变化幅度不大或者说几乎不会变化,而我们故障车的数据在前进挡变化幅度非常大且还不稳定。
图44 奥迪服务站SOST技术信息
借助油路图(图45)进行N88驱动油路分析:正常情况下当踩制动踏板并挂入前进挡或倒挡后,为了防止发动机熄火,同时又要保证提供离合器基本预备充油压力,电磁阀N88要触发安全阀动作起到安全保护,即便离合器压力调节电磁阀N215调节了错误的离合器油压,电磁阀N88在大电流情况下也已经驱动安全阀,切断去往手动阀的离合器油路,因此离合器内部只能存有基础油压(预充油油压)。
挂前进挡时如果电磁阀N88驱动电流不稳定,那说明前进挡油路的基本预备油压不正常(控制单元通过压力传感器G193监控),控制单元认为离合器压力调节电磁阀N215调节压力不够,需要电磁阀N88来帮忙。如果离合器油压高,电磁阀N88驱动电流变大起到切断作用;反之如果离合器油压低,电磁阀N88驱动电流降低,让离合器阀多给离合器提供预充油油压。通过分析可以肯定变速器前进挡的供油油路是存在问题的,否则控制单元不会通过电磁阀N88去调控(双重控制功能)。
经过上面分析思路就清晰了,离合器油压的调控源头在控制单元和阀体方面,终端在于离合器本身,那么源头和终端两头都维修过,只能是中间供油油路(从阀体手动阀的输出到离合器的中间油路),于是重新分解变速器做详细检查。
故障排除
分解变速器后检查从阀体输出端到离合器本身供油油路,发现吸气泵上在一处非常不起眼的地方有一小裂痕(图46)。分析认为随着油温升高缝隙变大,泄漏量随之加大,直接影响离合器工作过程和自适应匹配过程,进一步导致控制单元设置相应的故障码。更换吸气泵后故障彻底排除,同时前进挡离合器也匹配成功。
图45 CVT变速器“安全切断”功能
图46 吸气泵裂痕
经验总结
其实这个变速器的故障并不复杂,但有两点值得思考:一是初期的拆检环节不够认真仔细;二是对数据分析和对电磁阀N88的作用及驱动原理掌握还不够。