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sunlei

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2010年产奥迪A6L轿车变速器为何严重犯闯

  • 2018-11-20
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故障现象:一辆2010年产奥迪A6L轿车,搭载2.0 TSI发动机和01T型钢节式传动无级变速器(CVT)。该车半年前因雨天涉水导致变速器进水进行过维修,维修时只是更换了前端的全新输入离合器总成及一些橡胶密封件。车辆正常使用半年后(运行近2万km),用户反映当车速在30~50 km/h时猛踩加速踏板急加速时,车身出现剧烈抖动,同时仪表板上的变速器挡位指示灯点亮,随即变速器进入紧急运行模式。若关闭点火开关重新起动发动机后,车辆又会恢复正常,且如果温和驾驶车辆几乎完全正常。另外,车辆在起步低速阶段及高速运转时虽然也有轻微的耸动,但仪表板上的故障指示灯不会点亮。

表1 第18组数据流内容

表1 第18组数据流内容

检查分析:车辆的初期维修是在其他综合修理厂进行的,经向其了解具体情况,得知接车后主修技术人员连接故障诊断仪对车辆进行检测时,在变速器控制系统故障存储器中读出了故障码05955(P1743)。该故障码的含义为离合器打滑监控信息达到极限。清除故障码后进行路试,当车速在30~50 km/h时松开加速踏板再急加速时,车身出现剧烈连续性犯闯现象,仪表板上的故障指示灯再次点亮。为了找到故障原因所在,再次清除故障代码,读取第7组数据块信息的变化。当耸动现象出现时,离合器确实在打滑和不打滑之间频繁变化(AS与SY之间频繁切换)。根据以往的维修经验,结合实际现象与实际数据的监测,维修人员判定应该是输入离合器本身或其传递油路出现问题。因此就毫不犹豫地解体了变速器,从压力源阀体至终端离合器之间的油路并未发现异常,所以直接更换了全新的输入离合器总成。装车后进行试车,起初冷车状态时变速器工作正常。当变速器油温上升后(约60℃时),原来的故障现象再次出现。至此,可以判定原车的输入离合器应该是没有问题的,同时故障根源还没有找到。

从数据流上看,并结合实际故障现象分析,车辆犯闯的现象应该就是离合器频繁接合与分离产生的。由于故障现象极其明显,同时考虑到离合器在整个变速器运行中的工作过程,说明如果离合器本身存在问题应该最容易在低速和起步后表现最为明显。难道这种闯车是传动链的接触压力不足所致或者是变速器外围传动部件引起的?那么故障码05955的出现又如何解释呢?

考虑到上次维修时只是更换输入离合器总成,并没有把变速器彻底解体,因此决定再次解体变速器,并重点检查链轮缸及传动链是否因夹紧力问题存在磨损,同时也需要对其他方面进行仔细检查。在对变速器进行解体后,并没有明显看到有任何机件的磨损、卡滞及密封不良问题。根据现有检测条件,大家很难去验证链轮压力缸内活塞密封性的标准。但为了尽快解决此问题,不得已又更换了一整套链传动装置,同时再次把原车输入离合器装上。作业完毕后,再次进行试车,结果发现冷车时车辆仍然表现良好,一旦油温上升后,故障症状便会再次出现。

该款变速器的4大核心部件(链传动装置、离合器总成、液压控制阀体及控制单元)已经更换了2个,难道是液压控制阀体或变速器控制单元出了问题?在这种情况下,笔者介入该车故障的维修。

对于该车的实际故障症状我们暂且不谈,对于故障码05955设置条件应该仔细分析。首先,我们要知道,对于离合器的滑移量,变速器控制单元是如何计算的?又是如何来监控的?从奥迪无级变速器的控制原理中可知,离合器扭矩输入端直接来自发动机,输出端则通过2个减速齿轮与变速机构的主传动链轮相连。因此变速器控制单元就可以通过发动机转速信号与主动链轮转速信号进行对比,从而精确地计算出离合器在不同工况下的打滑量。另外,在监控方面,变速器控制单元除了不断比较这2个转速信号外,还要对离合器控制电磁阀N215的输出控制电流、G193压力传感器反馈的真实压力进行监控。最终在结合真实的打滑量(发动机转速与主动链轮转速差)通过与变速器控制单元内部设置好的滑移量信号进行比较,来确定实际打滑量的信号与额定信号间是否存在较大偏差,即是否超出了其极限范围,这也是05955故障代码触发条件。

了解了离合器监控原理并结合之前的维修过程,足以说明离合器自身是没有任何问题的。因此,通过分析我们可以得出这样的结论,也是产生故障码及导致故障症状出现可能的原因。

(1)变速器控制单元对离合器压力调节电磁阀输出指令错误或控制单元自身计算到错误的离合器滑移量。

(2)变速器控制单元的驱动及计算均没有问题,而离合器压力调节电磁阀对应的控制电流未形成对应的离合器控制压力(阀体主油压或离合器阀门调节出的压力过低)。

(3)压力源(阀体)至终端元件(离合器)之间的中间油路存在泄漏。

(4)输入离合器本身存在问题等。

通过得到的结论,再次分析导致故障发生的原因,最终又回到了刚刚接车时的疑点,即控制单元或液压控制阀体极有可能是问题的根源。那么接下来如何从变速器控制单元与液压控制阀体间来进一步缩小范围呢?我们应该通过再次路试重点跟踪跟离合器控制有关的动态数据,来确定问题所在。

大家在维修奥迪无级变速器的离合器故障时,通常喜欢观察变速器的007、010及012组等数据块,其实更重要的应该去看018组动态信号。

图1 发动机在怠速下的数据

图1 发动机在怠速下的数据

首先,需要来确定车辆在静止状态下的第18组数据流(图1)。因为此时没有故障现象出现,可以理解当前数据为正常数据。

图2 急加速下的故障数据

图2 急加速下的故障数据

接下来,对车辆进行加速行驶。当车速在30~50 km/h时能够激活故障现象出现时,笔者瞬间急加速操作,此时剧烈的闯车现象出现,同时把故障瞬间发生时的动态数据也捕捉下来(图2)。离合器对应的控制电流会得到相应的控制压力,从图2中很明显看到离合器压力调节电磁阀的控制电流与其形成的控制压力间不符,电流值几乎达到最大,而实际压力值却仅在460 kPa。难怪急加速耸动那么严重,原来是离合器压力不足形成严重打滑导致的。接下来我们又把低扭矩输入工况下的第18组动态数据也捕捉下来看其是否正常见图3。

图3 轻踩加速踏板情况下的故障数据

图3 轻踩加速踏板情况下的故障数据

通过计算和比较可知,虽然在正常驾驶时发动机转速在1 280 r/min,车速在30~50 km/h时速下并没有故障现象出现,但离合器油压值其实也是有问题的,很明显也是有点偏低。这样问题就显得很明朗了,变速器控制单元的输出指令没有问题。随着发动机转矩的升高,离合器电磁阀的控制电流也随之升高,但离合器的压力却不能升高至规定值,从而因发动机在大扭矩输入时离合器打滑而引起剧烈的闯车。当打滑量达到一定限值时,仪表板上的故障指示灯点亮,无级变速器控制单元在记录故障码的同时,指令变速器控制系统并进入应急保护模式。因此,足以证明问题应该出现在液压控制阀体上面。

故障排除:最后,在更换全新的液压控制阀体后,试车故障彻底排除。同时再次读取数据流,确实与原来差距甚大。

图4 大扭矩输入时的正常数据

图4 大扭矩输入时的正常数据

图5 小扭矩输入时的正常数据

图5 小扭矩输入时的正常数据

回顾总结:车辆恢复正常后,急加速及缓加速时变速器控制单元第18组数据块的数据如图4、图5所示。车辆犯闯的现象及跟随故障码的出现足以留给我们分析故障可能原因的条件。在本案例中,核心问题是离合器的控制。从输入信号到变速器控制单元输出指令,再到液压控制,最终到终端元件的执行能力。大家在实际维修中往往是根据实际故障现象掐头去尾,总是忽略中间环节的检测。所以,我们首先要从源头开始,逐渐到终端。其实本案例并不特殊,但它体现了在实际维修诊断中分析动态数据的重要性。(薛庆文)

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