故障现象
一辆2008年款奥迪A6L轿车,搭载2.4L发动机和01T型链传动无级变速器。该车最初为一家综合修理厂接修,判断为变速器机械故障,因此将变速器拆下送至一家变速器专修厂进行解体维修。
检查分析
变速器专修厂的维修人员将变速器彻底解体后,发现整个链传动部分严重磨损,前进挡离合器间隙稍微大一些,同时阀体内的滑阀也有轻微磨损。在这种情况下,只能大修变速器了。
在大修过程中,专修厂更换了主动链轮轴总成、从动链轮缸、从动链轮面板、全新链条、再制造阀体、前进挡和倒挡摩擦片各一套、修理包以及内外滤清器等。需要说明是是,链传动部分除链条外均为旧件。
大修组装完毕后,专修厂将变速器交付给综合修理厂。随后综合修理厂反馈说,变速器大修前车辆还能行驶,可是现在前进挡和倒挡均没有动力输出,车辆已经无法行驶。而且变速器故障灯点亮,检测到1个故障码:P1777——液压压力传感器2(G194),如图1所示。
图1 故障码
专修厂在与对方确认变速器油量没有问题后,怀疑有可能是更换的再制造阀体有问题(注:国内很多再制造部件其实就是简单地进行修理,质量很难把控)。再次给对方快递了一块阀体,可是对方换完阀体后车辆还是不能行驶。出于用户的抱怨以及问题的复杂性,专修厂的维修人员决定带着相关配件前往现场处理。
到达现场后,专修厂技术人员先对车辆换挡拉索、传动半轴以及变速器油量等进行了检查,确定没有问题。因为故障灯一直亮着,于是连接故障诊断仪进行动态检测,读取到P1777故障码,该故障码可以删除,但换到动力挡后,故障灯就会再次点亮,依然检测到P1777故障码。而且只要有这个故障码,车辆就不能行驶。
值得思考的是,前进挡和倒挡都不能行驶,到底是主动问题还是被动问题。所谓主动问题是指变速器控制单元接收到错误信息后,启动了“安全切断”模式,导致车辆不能行驶;而被动问题则是控制单元发出行驶指令后,执行元件无法完成动力传递。
观察相关数据流时发现,第18组数据中链条夹紧力(接触压力)信息偏大(图2),而其他信息基本正常。这一压力信息就是压力传感器G194计算得来的,一旦压力超出极限值,变速器控制单元就会设置P1777故障码,同时通过安全阀执行“安全切断”功能,因此导致车辆不能行驶。
图2 链条接触压力信息
为什么链条接触压力那么高呢?是真实压力高还是压力传感器G194计算错误?考虑到变速器在大修之前是没有这个问题的,因此G194故障的可能性不大。大家还是认为阀体或液压方面存在问题的可能性大,因为阀体输入到链轮缸的主油压就是接触压力,这个压力过高就会被G194监测到。因此,维修人员决定再换一块阀体试试,可是更换完另一块阀体后,接触压力变得更大了(图3)。既然更换多块阀体问题都差不多,故障码也相同,因此阀体的问题基本可以被排除。
图3 更换阀体后的链条接触压力
图4 主动链轮状态
图5 从动链轮状态
变速器控制单元设置P1777故障码的真实原因找到了,因为主动链轮缸活塞位置存在问题,阀体给链轮缸接触压力缸充油的时间变短,再加之泄油孔位置的变化,因此G194就会计算出一个高油压信息。所以问题有可能出现在更换的旧主动链轮轴总成上。
继续分解变速器,把主动链轮轴单独拆下重点检查,结果发现在自由状态时,主链缸位置不正确(应该处于最小位置)。用手按压到最小位置后,一松手就会反弹回来,而原车换下来的主动链轮轴则不是这样,说明问题就在这里。
继续分解主动链轮前面的扭矩传感器部分,同时也对原车主动链轮进行分解,当把链轮缸控制接触压力的扭矩传感器活塞拿下对比时,一切都明朗了。原来2个活塞的高度大不一样(图6),大修更换的主动链轮轴上安装的活塞要比原车的高一些,因此当活塞太靠近链条侧时,相当于把泄油孔关闭,导致链轮缸内油压增高。而变速器控制单元通过G194获得的链条接触压力过高,记录P1777故障码的同时,也启动了“安全切断”功能,从而造成车辆不能行驶的故障。
故障排除
将原车主动链轮轴前端的扭矩传感器活塞换上,再次装车试车后,故障彻底排除。同时数据也都已正常(图7)。
图7 故障排除后的正常数据
回顾总结
该变速器故障纯属人为导致,正常换件维修并不会出现这种特殊问题的可能。但从该故障现象到故障码再到动态数据综合分析来看,可以说前面的维修在诊断方面还存在很多不足。
首先,大修后变速器为什么前进挡和倒挡都不能行驶?是一种安全保护模式的表现,还是变速器动力传递元件的执行能力的不足?
其次,P1777故障码的解释和第18组数据流信息之间是否有关系?这里值得一提的是,之前维修时使用的诊断设备也存在问题,不但解释不够详细,而且没有引导功能。同时动态数据的识别也是非常重要。
最后,就是故障范围的锁定。链条真实接触压力为何会高?除了变速器控制单元的计算错误及阀体的压力输出错误,难道没有其他可能?那就是控制链条接触压力的扭矩传感器活塞位置。在此可以通过图8来说明,这个活塞位置的变化为何会影响到链条接触压力(夹紧力)。
图8 链条接触压力控制原理
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