2009款北京现代伊兰特车换挡冲击
2020-12-04余姚东江名车专修厂叶正祥
余姚东江名车专修厂 叶正祥
故障现象一辆2009款北京现代伊兰特车,搭载G4ED发动机和A4CF1自动变速器,累计行驶里程约为8.6万km。该车因换挡冲击故障在其他维修厂维修,维修人员根据故障代码提示检查了相关线路,更换了相关电磁阀及动力控制模块(PCM,集发动机控制模块与自动变速器控制模块于一体),但故障依旧,于是向笔者请求技术支持。
故障诊断接车后试车,起动发动机,组合仪表上的发动机故障灯异常点亮(图1);将换挡杆置于D挡,车身冲击较大;进行路试,行驶时相同发动机转速对应的车速比平时要低。用故障检测仪检测,发现PCM中存储有故障代码“P0755 换挡控制电磁阀‘B’(低速驱动电磁阀)-断路或短路”(图2)。清除故障代码,系统显示正常,发动机故障灯也同时熄灭;将换挡杆置于R挡、N挡及D挡,未见异常,但只要在D挡时起步,发动机故障灯就会点亮,同时故障代码P0755再现。
图1 发动机故障灯异常点亮
查看该车自动变速器阀体控制电路(图3)可知,阀体总成中共有6个电磁阀,分别为压力控制电磁阀A(PCSV-A)、压力控制电磁阀B(PCSV-B)、压力控制电磁阀C(PCSV-C)、压力控制电磁阀D(PCSVD)、ON/OFF电磁阀和管路压力控制电磁阀,且这些电磁阀均由PCM控制供电。用pico示波器和电流钳从阀体总成导线连接器CAG04端子2处测量PCSV-B的供电和电流波形(图4),发现在将换挡杆置于D挡前,PCM间歇为PCSV-B供电,且起初为长供电,使电磁阀快速打开,然后改为以占空比的方式供电,以保持阀芯在打开位置;而在将换挡杆置于D挡时,PCM不再为PCSV-B供电。阀体总成内部的PCSV-B电路如果发生断路故障,则供电波形正常,电流消失;如果发生虚接故障,则供电波形正常,电流下降;如果发生短路故障(对搭铁短路或内部线圈短路),则供电波形正常,电流增大。分析至此,未能从图4中发现异常。
图2 PCM中存储的故障代码(截屏)
图3 故障车自动变速器阀体控制电路
重新整理维修思路,如果PCM中存储的故障代码P0755是可靠的,那么一般情况下,引起该故障代码的可能原因有PCSV-B故障、PCM故障及相关线路故障等,而PCM和PCSV-B已更换过,难道故障出在线路上?还是液压系统的机械故障也会引起存储故障代码P0755?查看该车维修手册,从表1中惊讶地发现,故障代码P0755中提到的“换挡控制电磁阀‘B’”是指PCSV-A,而不是PCSV-B!此时恍然大悟,原来检测的方向错了!
图4 故障车PCSV-B的供电和电流波形(截屏)
表1 与阀体总成中电磁阀相关的故障代码
用pico示波器和电流钳从阀体总成导线连接器CAG04端子1处测量PCSV-A的供电和电流波形(图5),发现在PCM给PCSV-A供电的瞬间,PCSV-A的电流会迅速上升至713.6 mA,接着PCM停止给PCSV-A供电,以此反复。对比图4可知,在PCM为PCSV-B供电时,PCSV-B的电流增加较缓慢。正常情况下,在给线圈通电时,由于线圈的自感现象,电流会缓慢增加。由于PCSV-A、PCSV-B、PCSV-C、PCSV-D和ON/OFF电磁阀的结构是一样的,可以互换使用(注意:无法与线性电磁阀互换使用),且电阻均为3.5 Ω±0.2 Ω(25 ℃时的测量值),因此根据PCSV-A的电流迅速增加这一细节,推断PCSV-A内部线圈短路。
断开PCM导线连接器CAGA-K,依次测量导线连接器CAGA-K端子71与端子70之间的电阻(即PCSV-A的电阻)、端子72与端子70之间的电阻(即PCSV-B的电阻),分别为2.1 Ω(图6a)和0.9 Ω(图6b),均与3.5 Ω偏差较大,且PCSV-B的电阻竟然比PCSV-A的电阻还要小。考虑到此时自动变速器为热机状态,怀疑测试的结果可能不准。人为间歇地同时给PCSV-A和PCSV-B供电,并测量各自的电流(图7),发现在相同供电的情况下,PCSV-A的电流约为5 A,PCSV-B的电流约为3 A,这与PCSV-A内部线圈短路的推测相符合。
拆下自动变速器阀体总成,冷机状态下测量PCSV-A和ON/OFF电磁阀的电阻,分别为2.4 Ω和3.6 Ω(图8),测量其他3个电磁阀的电阻,均在3.6 Ω左右,由此确定PCSV-A内部线圈短路。人为分别为5个电磁阀提供2次供电,并测量各自的电流(图9),发现PCSV-A的电流约为6.5 A,而其他电磁阀的电流均约为3.9 A,与PCSV-A的电流相差约2.6 A。放大电流波形可以看到,通电瞬间PCSV-A的电流是垂直上升的(图10a),而其他电磁阀的电流均是呈一定斜度上升的(图10b)。
图5 故障车PCSV-A的供电和电流波形(截屏)
图6 从PCM导线连接器CAGA-K处测量PCSV-A和PCSV-B的电阻
图7 人为间歇地同时给PCSV-A和PCSV-B供电时测得的电压和电流波形(截屏)
故障排除更换PCSV-A后试车,车辆换挡、行驶均正常,故障排除。PCSV-A正常工作时的电压和电流波形如图11所示。
图8 冷机状态下测量PCSV-A和ON/OFF电磁阀的电阻
图9 人为分别给5个电磁阀供电时测得的电流波形
图10 电磁阀通电瞬间的电流变化
图11 PCSV-A正常工作时的电压和电流波形(截屏)
故障总结由于把故障代码P0755中的换挡控制电磁阀“B”误认为是PCSV-B,之前的维修人员更换了PCSV-B和PCM也未能排除故障,可谓“一顿操作猛如虎,定睛一看原地杵”,显得十分委屈!
分析表1可知,故障代码P0750、P0755、P0760及P0765所描述的主体均为换挡控制电磁阀(Shift Control Solenoid Valve,简称SCSV),备注为压力控制电磁阀(Pressure Control Solenoid Valve ,PCSV)。换挡控制最终是靠压力控制实现的,因此SCSV和PCSV是对同一电磁阀的不同称呼,但是排序却不一致,即SCSV-B并对应PCSV-B,这一点大家一定要留意。故障代码P0748中的VFS全称为Variable Force Solenoid,即可变压力电磁阀,有时也被称为线性电磁阀。根据节气门开度和换挡位置,PCM通过调节VFS可线性改变管路压力(4.5 bar~10.5 bar,1 bar=100 kPa)。另外,故障代码P0743对应液力锁止离合器(TCC)控制电磁阀(即PCSV-D)。