文、圖:薛慶文
主動(dòng)鏈輪缸、夾緊力油壓
故障現(xiàn)象:一輛2003年款?yuàn)W迪A6轎車,該車搭載2.8 L發(fā)動(dòng)機(jī)和01J型不帶S擋無(wú)級(jí)變速器(CVT)。該車無(wú)論是換前進(jìn)擋還是倒擋,剛起步就立刻不能行駛了,同時(shí)儀表板上的變速器故障燈點(diǎn)亮。經(jīng)過(guò)檢查,變速器控制單元存儲(chǔ)故障碼“18173——液壓壓力傳感器2-G194,到達(dá)適配極限”,故障碼無(wú)法刪除。
該車為一家綜合修理廠接修,因原車變速器損壞嚴(yán)重而更換了一款進(jìn)口但版本不對(duì)應(yīng)的變速器總成,由于與原車變速器里面的齒輪信息(輔助齒輪)不一致,便倒用原車的齒輪并使用原車的變速器控制單元,可是裝車后就出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。那家綜合修理廠維修能力有限,便將該車拖到我們的變速器專業(yè)維修廠維修。
檢查分析:我廠維修人員接手后試車,故障現(xiàn)象確實(shí)如那家綜合修理廠所說(shuō)的,前進(jìn)擋和倒擋都不能行駛,而且檢測(cè)到的故障碼18173也不能刪除。因?yàn)樵囎兯倨髯畛醭霈F(xiàn)故障時(shí),也只是機(jī)械方面的,變速器控制單元并沒(méi)有損壞,因此我廠維修人員認(rèn)為應(yīng)該還是先檢查變速器內(nèi)部相關(guān)部件。
維修人員將變速器從車上拆下進(jìn)行解體檢查,發(fā)現(xiàn)鏈條、鏈輪缸表面都沒(méi)有磨損,同時(shí)其他機(jī)械部件從表面看也都正常,而且齒輪信息也都正確。將變速器重新裝配后裝車試車,結(jié)果故障現(xiàn)象還是和原來(lái)一樣,故障碼18173仍然存在(圖1)。維修人員嘗試更換閥體及變速器控制單元(拆車件),故障依舊。
圖1 讀到的故障碼
之所以要更換變速器控制單元,這是根據(jù)故障碼和數(shù)據(jù)流分析確定的。對(duì)故障碼進(jìn)行分析,故障碼“18173——液壓壓力傳感器2-G194,到達(dá)適配極限”,這說(shuō)明油壓匹配要么觸及上限(高壓),要么觸及下限(低壓)。而這個(gè)油壓是指鏈輪缸內(nèi)提供鏈條夾緊力的油壓。
因此,造成故障碼18173觸發(fā)條件的可能原因有:壓力源閥體輸出至壓力缸內(nèi)的油壓存在問(wèn)題(過(guò)高或過(guò)低);壓力傳感器G194有問(wèn)題;變速器控制單元有問(wèn)題;鏈輪缸內(nèi)活塞泄漏或交叉滲漏等。
考慮到之前維修檢查中,鏈傳動(dòng)部分零部件表面都是正常的,因此先不考慮鏈輪缸內(nèi)的問(wèn)題。閥體已經(jīng)更換過(guò),而且原車閥體雖有問(wèn)題,但并沒(méi)有報(bào)18173這個(gè)故障碼,所以閥體問(wèn)題也被排除。傳感器G194又集成在變速器控制單元上,所以變速器控制單元出現(xiàn)問(wèn)題的可能性還是比較大。另外,維修人員從讀取到的數(shù)據(jù)流上也發(fā)現(xiàn)了異常情況,特別是第18組數(shù)據(jù),很明顯是存在問(wèn)題(圖2),而第6組數(shù)據(jù)也是不正常的(圖3)。
圖3 第6組故障數(shù)據(jù)
從第18組數(shù)據(jù)來(lái)看,4項(xiàng)信息都存在問(wèn)題。一是發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下,G194反饋的鏈輪缸內(nèi)夾緊力油壓卻高達(dá)1.9 MPa(19 bar),很明顯這是變速器控制單元記錄故障碼18173的最主要原因之一。二是變速器控制單元計(jì)算離合器扭矩時(shí),雖然換的不是動(dòng)力擋,但這個(gè)扭矩計(jì)算值也不應(yīng)該是0 N·m,正常值應(yīng)該是15 N·m。三是離合器壓力傳感器G193所提供的離合器油壓居然也高得離譜,竟然在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)達(dá)到1.4 MPa(14 bar)。這主要跟第4項(xiàng)信息有關(guān),那就是變速器控制單元對(duì)離合器壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215的驅(qū)動(dòng)電流居然也達(dá)到極限(最大),這個(gè)電流值已經(jīng)達(dá)到1.100 A,而正常值只有0.285~0.310 A。
如果說(shuō)變速器控制單元通過(guò)G194獲得一個(gè)較高的錯(cuò)誤的鏈條夾緊力油壓,正常情況下按照閉環(huán)修正關(guān)系,應(yīng)該通過(guò)適當(dāng)降低離合器油壓才符合邏輯控制的。當(dāng)然也不排除這樣的可能,就是因?yàn)殒湕l夾緊力過(guò)大,離合器必須要實(shí)施最大電流驅(qū)動(dòng)來(lái)得到最高油壓,從而完成行駛過(guò)程??墒亲兯倨骺刂茊卧谟?jì)算離合器扭矩時(shí),為何出現(xiàn)0 N·m呢?由此來(lái)看,可能還是變速器控制單元的驅(qū)動(dòng)指令錯(cuò)了。
從第6組數(shù)據(jù)可以看到,離合器壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到最大1.100 A,如果是這樣豈不是換動(dòng)力擋發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)熄火?但實(shí)際情況是,無(wú)論是換前進(jìn)擋還是倒擋,松開(kāi)制動(dòng)踏板后車輛會(huì)出現(xiàn)一下前進(jìn)或倒退的動(dòng)作,然后就再也不能動(dòng)了。所以種種跡象表明,故障極有可能是變速器控制單元出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的,因此維修人員又更換了一塊全新的變速器控制單元。
可是更換全新變速器刪除原有學(xué)習(xí)值之后,故障碼18173和故障現(xiàn)象依舊存在,但數(shù)據(jù)卻有了新的變化,而且更難以琢磨(圖4、圖5)。
圖4 第10組數(shù)據(jù)
圖5 第18組數(shù)據(jù)
從第10組數(shù)據(jù)來(lái)看,離合器的初始設(shè)置自適應(yīng)值明顯偏低,因?yàn)?.250 A的電流在完成離合器匹配學(xué)習(xí)后一定還會(huì)下降,上升的可能性極小。正常的初始自適應(yīng)值應(yīng)該是0.295 A才是最標(biāo)準(zhǔn)的。
在第18組數(shù)據(jù)中,仍然有2項(xiàng)信息是不對(duì)的。一是鏈條的夾緊力油壓沒(méi)有了,顯示為0 MPa(0 bar);二是離合器的計(jì)算扭矩依然顯示為0 N·m。而其他2項(xiàng)信息基本屬于正常。
圖6 第6組正常數(shù)據(jù)
為什么鏈輪缸內(nèi)的油壓沒(méi)有了?是否真沒(méi)有了暫且不去考慮,原來(lái)是因G194壓力高出極限而設(shè)置18173故障碼,現(xiàn)在是194壓力低出極限而設(shè)置18173故障碼,難道還是變速器控制單元的問(wèn)題?
此時(shí)維修陷入僵局,維修人員再次對(duì)整個(gè)故障進(jìn)行分析。從實(shí)際故障現(xiàn)象來(lái)看,為什么換動(dòng)力擋后,車輛僅有一下行駛的動(dòng)作,緊接著就不能行駛了。另外,18173這個(gè)故障碼為何不能刪除?
圖7 第10組正常數(shù)據(jù)
經(jīng)過(guò)反復(fù)試車后,維修人員發(fā)現(xiàn),故障碼18173在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后是可以刪除的。而且點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后,如果不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),它也不會(huì)出現(xiàn)(因?yàn)榇藭r(shí)的電腦自檢還檢測(cè)不到任何油壓);一旦起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,還沒(méi)來(lái)得及換動(dòng)力擋,儀表板上的變速器故障燈就點(diǎn)亮了,隨后就能檢測(cè)到故障碼18173。
圖8 第18組正常數(shù)據(jù)
此外,維修人員還發(fā)現(xiàn),換換動(dòng)力擋不能行駛后,如果將變速器換擋桿置于空擋位置,此時(shí)無(wú)論向前還是向后都無(wú)法推動(dòng)車輛,就像踩住制動(dòng)踏板一樣;可是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后就可以輕松推動(dòng)了。這說(shuō)明車輛在空擋時(shí)存在嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題。
這種運(yùn)動(dòng)干涉與制動(dòng)系統(tǒng)肯定無(wú)關(guān),肯定與變速器相關(guān)。在奧迪01J型CVT中,動(dòng)力傳遞部分的部件只有離合器、鏈傳動(dòng)和差速器等。其中,差速器部分跟發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有任何關(guān)系,因此不必考慮。
離合器部分是否會(huì)造成干涉呢?通過(guò)分析,只有當(dāng)前進(jìn)擋離合器和倒擋制動(dòng)器同時(shí)工作時(shí),是會(huì)發(fā)生干涉。但對(duì)于01J變速器來(lái)說(shuō),這又是不可能的。因?yàn)樗鼈兊挠吐饭┙o是由1個(gè)電磁閥(N215)以及離合器閥和手動(dòng)閥這2個(gè)機(jī)械閥提供的,并根據(jù)手動(dòng)閥位置進(jìn)行分配。同時(shí),他們的輸出油路部分也不會(huì)存在相互交叉泄漏。因?yàn)榈箵跤吐肥菃为?dú)一根管路直接進(jìn)入倒擋制動(dòng)器活塞室;而前進(jìn)擋則是通過(guò)吸氣泵內(nèi)后,再經(jīng)一個(gè)導(dǎo)油管直接進(jìn)入前進(jìn)擋離合器活塞室。因此,前進(jìn)擋離合器和倒擋制動(dòng)器同時(shí)工作造成干涉是不成立的。
最后只有鏈傳動(dòng)部分了。鏈傳動(dòng)部分從主動(dòng)鏈輪經(jīng)鏈條到從動(dòng)鏈輪,再到差速器,最后到車輪,是什么原因會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)干涉呢?經(jīng)過(guò)分析,如果其中一個(gè)鏈輪缸內(nèi)的夾緊力油壓過(guò)高,那么鏈條就會(huì)“卡死”,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)干涉。而且,主動(dòng)鏈輪存在問(wèn)題的可能性更大,因?yàn)镚194壓力傳感器就是監(jiān)測(cè)主動(dòng)鏈輪缸內(nèi)的油壓。如果主動(dòng)鏈輪真實(shí)油壓確實(shí)高,那么變速器控制單元就會(huì)設(shè)置故障碼18173。
由于變速器控制單元已經(jīng)更換過(guò),因此維修人員決定分解變速器更換主動(dòng)鏈輪總成。
故障排除:更換主動(dòng)鏈輪軸總成(它是一個(gè)不可分割的整體)后故障徹底排除,故障碼18173再?zèng)]有重現(xiàn)。再嘗試使用原車舊的變速器控制單元,也沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題,而且所有數(shù)據(jù)信息又恢復(fù)到正常狀態(tài)(圖6~圖8)??磥?lái)之前更換變速器控制單元是一種錯(cuò)誤的判斷。
回顧總結(jié):本案例最大的問(wèn)題,就是忽略了更換變速器總成后出現(xiàn)的故障碼18173,并且不應(yīng)該一開(kāi)始就去懷疑變速器控制單元。故障碼18143所反映的問(wèn)題是鏈輪缸內(nèi)的真實(shí)油壓高出極限,如果進(jìn)一步分析,即使不切割鏈輪缸去求證,也能分析出有一種可能,那就是鏈輪缸中的換擋壓力缸(速比變換壓力缸)油壓進(jìn)入到夾緊力壓力缸內(nèi)了(接觸壓力缸)。這是因?yàn)?1J變速器的可移動(dòng)鏈輪缸內(nèi)是采用雙活塞工作的,一個(gè)活塞負(fù)責(zé)夾緊力油壓的密封,另一個(gè)活塞是推動(dòng)主動(dòng)鏈輪移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比變化的。在低速起步及低速運(yùn)行階段,主動(dòng)鏈輪中換擋壓力缸內(nèi)必須進(jìn)行增壓(由換擋電磁閥N216與UV換擋閥提供),以增大主動(dòng)輪缸的驅(qū)動(dòng)半徑,實(shí)現(xiàn)增速過(guò)程。而此時(shí)從動(dòng)鏈輪缸內(nèi)的換擋壓力缸油壓則是處于泄壓釋放過(guò)程,通過(guò)鏈條擠壓減小從動(dòng)輪缸的驅(qū)動(dòng)半徑,并與主動(dòng)鏈輪缸同步移動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的改變。
該車的從動(dòng)鏈輪缸內(nèi)是沒(méi)有問(wèn)題的,因?yàn)楫?dāng)車輛起步階段,它的換擋壓力缸是泄壓過(guò)程,只有在減速時(shí)才是增壓過(guò)程。
本案例解決的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在于反復(fù)試車后發(fā)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題,如果一開(kāi)始就發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,相信維修過(guò)程中不會(huì)走這么多彎路。希望本案例能給廣大讀者帶來(lái)更多的思考。