大眾01M型自動(dòng)變速器的故障診斷方法

陳強(qiáng)

(山東理工職業(yè)學(xué)院，山東濟(jì)寧 272067)

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大眾01M型自動(dòng)變速器的故障診斷方法

陳強(qiáng)

(山東理工職業(yè)學(xué)院，山東濟(jì)寧 272067)

摘要：01M型自動(dòng)變速器廣泛用于大眾公司生產(chǎn)的多款轎車上，具有較高的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和乘坐舒適性。根據(jù)01M型自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理，提出了該型號(hào)自動(dòng)變速器的故障診斷方法，并以典型的故障案例說(shuō)明了該方法的使用步驟。事實(shí)證明，該方法可有效檢測(cè)診斷01M型自動(dòng)變速器的故障。

關(guān)鍵詞：01M型自動(dòng)變速器：故障診斷

0引言

大眾01M型自動(dòng)變速器主要裝配于一汽-大眾公司的寶來(lái)、高爾夫等轎車上，與橫置發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用，具有4個(gè)前進(jìn)擋[1]。它主要由液力變矩器、齒輪變速機(jī)構(gòu)、閥板和控制單元ECU組成，采用拉維納式行星齒輪機(jī)構(gòu)，具有較高的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和乘坐舒適性。

由于自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理復(fù)雜，無(wú)論是機(jī)械部件的損壞、液壓系統(tǒng)工作失常，還是電子控制系統(tǒng)故障，都將影響其正常工作。同時(shí)，由于自動(dòng)變速器不易拆解，而且拆解后對(duì)組裝環(huán)境的要求高，給故障診斷造成了很大的困難。所以，當(dāng)自動(dòng)變速器出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)盡量在不解體的前提下對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，遵循由簡(jiǎn)到繁、由易到難的故障診斷原則，找到問(wèn)題所在[2]。以避免自動(dòng)變速器的人為損壞，降低維修成本，縮短維修時(shí)間。

1大眾01M自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

大眾01M自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由液力元件、齒輪變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成。

(1)液力元件包括液力變矩器、油泵等，用于動(dòng)力傳遞及為液壓元件(如離合器、制動(dòng)器)提供動(dòng)力。

(2)齒輪變速機(jī)構(gòu)采用拉維娜式行星輪式變速機(jī)構(gòu)，由大太陽(yáng)輪、小太陽(yáng)輪、短行星輪、長(zhǎng)行星輪、行星架和齒圈組成，如圖2所示。大、小太陽(yáng)輪可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，共用行星架和齒圈，齒圈為動(dòng)力輸出端。通過(guò)對(duì)大、小太陽(yáng)輪及行星輪的不同驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)組合，可形成4個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋。

圖1　大眾01M型自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)

圖2　行星齒輪機(jī)構(gòu)圖

(3)控制機(jī)構(gòu)采用電子、液壓混合控制，電控部分包括電子控制單元J217及其相應(yīng)的傳感器和執(zhí)行元件；液壓控制部分包括滑閥箱及換擋執(zhí)行元件等。換擋執(zhí)行元件由離合器和制動(dòng)器組成，如圖3所示。

圖3　各離合器、制動(dòng)器的位置示意圖

2大眾01M自動(dòng)變速器的工作原理

大眾01M自動(dòng)變速器由液力變矩器將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪輸出的動(dòng)力傳遞給齒輪變速機(jī)構(gòu)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)油泵為變速器提供合適的油壓，齒輪變速機(jī)構(gòu)的擋位變換由電控單元控制相應(yīng)的離合器和制動(dòng)器工作形成[3]。行星齒輪機(jī)構(gòu)及各擋位執(zhí)行元件的工作原理如圖4所示。不同擋位行星齒輪機(jī)構(gòu)各部件的工作狀態(tài)見(jiàn)表1。各擋位執(zhí)行元件的作用見(jiàn)表2。

圖4　01M型自動(dòng)變速器傳動(dòng)示意圖

擋位驅(qū)動(dòng)部件固定部件輸出部件D1小太陽(yáng)輪行星架(單向)齒圈D2小太陽(yáng)輪大太陽(yáng)輪齒圈D3小太陽(yáng)輪+行星架齒圈D4行星架大太陽(yáng)輪齒圈R大太陽(yáng)輪行星架齒圈

表2　各擋位執(zhí)行元件的作用

注：Si表示1～6號(hào)電磁閥；O表示電磁閥通電或執(zhí)行元件工作；X表示電磁閥不通電。

3故障診斷方法

(1)問(wèn)診

主要向客戶了解發(fā)生故障的時(shí)間及次數(shù)，在什么樣的道路情況下會(huì)發(fā)生故障，在什么擋位或車速條件下會(huì)發(fā)生故障，故障的癥狀，是否修理過(guò)，換過(guò)何種配件，以及效果如何。

(2)基本檢查

①檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度后，在空調(diào)關(guān)閉的情況下，將換擋桿分別掛入P擋或N擋，怠速應(yīng)為800 r/min。若怠速低，換擋時(shí)容易引起車身振動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；怠速高，換擋時(shí)容易產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，而且在D擋或R擋時(shí)“行走”困難。

②檢查ATF油。當(dāng)車輛達(dá)到正常工作溫度后，將車停在水平路面上，拉進(jìn)手剎、固定車輪。踩下制動(dòng)踏板后，分別掛入所有擋位并做短暫停留，最后掛入P擋。檢查油底殼上的ATF檢查孔，若油液溢出，不需要補(bǔ)充；否則加注ATF油至正常水平，并檢查ATF油的顏色是否正常。

③檢查換擋桿位置。將換擋桿從P位逐個(gè)撥入其他擋位，檢查是否平順，是否能達(dá)到正確的位置并定位。同時(shí)，檢查儀表指示燈是否能正確指示。

④檢查多功能開(kāi)關(guān)。多功能開(kāi)關(guān)F125由換擋桿拉鎖控制，能夠感知操縱桿的位置并將狀態(tài)信息送給自動(dòng)變速器控制單元和啟動(dòng)倒車?yán)^電器。只有在P擋或N擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。

⑤道路測(cè)試[4]。檢查各個(gè)離合器、制動(dòng)器的工作情況，電子控制系統(tǒng)控制的換擋點(diǎn)是否正確，換擋時(shí)車輛的平順性、有無(wú)異響、行駛性能等。

⑥檢查故障碼。01M自動(dòng)變速器的電子控制單元J217中設(shè)置有自診斷系統(tǒng)，能夠存儲(chǔ)故障碼。如果電控系統(tǒng)發(fā)生故障，電控單元能夠?qū)⒐收弦源a的形式存儲(chǔ)在控制單元中，并點(diǎn)亮儀表板的故障指示燈。通過(guò)專用診斷儀VAG1551或1552能夠讀取故障碼，判斷故障部位。

(3)試驗(yàn)測(cè)試

①手動(dòng)換擋試驗(yàn)。在完成基本檢查后進(jìn)行，用于區(qū)分故障部位，是機(jī)械、液壓系統(tǒng)故障，還是電子系統(tǒng)故障。

②油壓試驗(yàn)。在自動(dòng)變速器工作時(shí)，通過(guò)測(cè)量油路的壓力，判斷油泵、油壓調(diào)節(jié)閥、電磁閥及ATF油的工作狀況，作為判斷自動(dòng)變速器性能和故障的主要依據(jù)。該型號(hào)自動(dòng)變速器R擋正常油壓為620.5 kPa，N、D擋正常油壓為344.7 kPa。

③失速試驗(yàn)。用于檢查換擋元件的工作是否正常。當(dāng)發(fā)動(dòng)達(dá)到正常工作溫度后，拉緊駐車制動(dòng)，固定車輪。其次，在轉(zhuǎn)速表上標(biāo)出標(biāo)準(zhǔn)失速轉(zhuǎn)速，以便觀察。然后，踩下制動(dòng)踏板，掛入D擋。完全踩下油門踏板，讀取并記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的失速轉(zhuǎn)速。最后，重復(fù)試驗(yàn)R擋、2擋和1擋的失速轉(zhuǎn)速。若失速轉(zhuǎn)速偏高，說(shuō)明離合器打滑，停止試驗(yàn)；失速轉(zhuǎn)速正常，說(shuō)明各個(gè)控制元件、變矩器單向離合器工作正常；失速轉(zhuǎn)速偏低，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)不正常或變矩器單向離合器卡死。

④時(shí)滯試驗(yàn)[5]。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量換擋的遲滯時(shí)間，根據(jù)其長(zhǎng)短判斷主油壓及各個(gè)換擋元件是否工作正常。正常情況下的換擋遲滯時(shí)間為1.2～1.5 s。

(4)數(shù)據(jù)流分析

使用專用診斷儀VAG1551或1552讀取自動(dòng)變速器各種狀態(tài)下的運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后查閱維修手冊(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)[6]。通過(guò)比較分析，快速判斷故障原因和故障部位。故障診斷過(guò)程如圖5所示。

圖5　故障自診斷程序流程圖

(5)檢查電器

①檢查控制單元。使用專用診斷工具VAG1598/18可以對(duì)控制單元進(jìn)行故障診斷，同時(shí)測(cè)量控制單元與各個(gè)傳感器間的線路連接情況。

②檢查元器件。對(duì)各個(gè)傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行測(cè)試，將該值與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)做對(duì)比，判斷元器件的好壞。

③對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)使用傳感器模擬器替代傳感器的方法對(duì)控制單元的電路進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以及使用執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行執(zhí)行器功能試驗(yàn)，判斷傳感器和執(zhí)行器的好壞。

4故障診斷案例

4.1故障現(xiàn)象

一輛2004款寶來(lái)1.8 L轎車，裝配有01M型自動(dòng)變速器。在冷車時(shí)，起步熄火；熱車后，掛入前進(jìn)擋，有“竄車”現(xiàn)象，起步時(shí)車速增加很快，掛入倒擋則有嚴(yán)重的抖動(dòng)現(xiàn)象。

4.2故障診斷

(1)基本檢查

通過(guò)試車發(fā)現(xiàn)，當(dāng)踩剎車掛入R擋時(shí)，車身嚴(yán)重抖動(dòng)。

首先應(yīng)排除振動(dòng)故障：在拆卸變速器后部支撐座時(shí)，發(fā)現(xiàn)其漏油。但是更換了上述元件后，故障并沒(méi)有排除。

接下來(lái)，檢查故障碼,使用專用診斷儀VAG1551檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障碼。

(2)試驗(yàn)測(cè)試

①油壓試驗(yàn)。測(cè)量D擋油壓為350 kPa；R擋油壓為740 kPa。加速到2 000 r/min時(shí)，D檔油壓為690 kPa；R擋油壓為880 kPa。均正常，符合標(biāo)準(zhǔn)。

②失速試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的失速轉(zhuǎn)速為1 400 r/min，比正常值2 500～2 900 r/min偏低。至此，發(fā)現(xiàn)了故障原因。

失速轉(zhuǎn)速偏低，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、液力變矩器導(dǎo)輪損壞或單向離合器卡死。經(jīng)檢查，發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。當(dāng)踩剎車掛R擋時(shí)，此車有爬行，說(shuō)明液力變矩器的導(dǎo)輪工作正常。故障原因只能是單向離合器卡死。然而，當(dāng)更換液力變矩器后，故障依舊。

(3)數(shù)據(jù)流分析

讀取數(shù)據(jù)流如表3所列，各個(gè)數(shù)據(jù)值均正常。

表3　數(shù)據(jù)流值

(4)檢查電器

使用診斷儀執(zhí)行“執(zhí)行器檢查”，能清楚地聽(tīng)到其動(dòng)作的聲音，說(shuō)明工作正常。測(cè)量傳感器后，發(fā)現(xiàn)傳感器也工作正常。

5結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述檢查，變速器的閥體工作不正常。更換閥體后試車，該車恢復(fù)了正常工作。該車的故障是由于閥體中的鎖止離合器控制閥卡滯，導(dǎo)致冷車啟動(dòng)時(shí)油壓供給了鎖止離合器，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間變?yōu)闄C(jī)械傳動(dòng)，造成起步熄火；油壓調(diào)節(jié)閥卡滯，導(dǎo)致油壓過(guò)高，失速轉(zhuǎn)速偏低、掛R擋抖動(dòng)及掛D擋“竄車”。

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【6】嵇偉.自動(dòng)變速器液控系統(tǒng)故障診斷方法(二)——自動(dòng)變速器維修技術(shù)系列講座之二[J].汽車維修與保養(yǎng),2003(3):60-63.

Trouble Diagnosis Method of 01M Type Automatic Transmission

CHEN Qiang

(Shandong Polytechnic College, Jining Shandong 272067,China)

Abstract:The 01M type automatic transmission is widely used in a variety of cars by Volkswagen automotive company. It has high power, economy and ride comfort. According to the structural characteristics and working principle of 01M type automatic transmission, the trouble diagnosis method for the automatic transmission was presented. It was proved that this method could be used to effectively detect the fault of 01M automatic transmission.

Keywords:01M type automatic transmission; Trouble diagnosis

收稿日期：2015-07-29

作者簡(jiǎn)介：陳強(qiáng)(1981—)，男，碩士，講師，主要研究方向?yàn)槠嚬收显\斷與維修。E-mail：qf_chenqiang@163.com。

中圖分類號(hào):U472.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-1986(2016)01-067-04