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别克陆尊起步后急加速耸车故障

  • 2013-06-14
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故障描述:

一辆2008年产上海通用别克陆尊3.0商务车,搭载4T65E型4挡变速器。该车最早是因变速器摩擦片烧损而大修的,大修后变速器运转正常,但挂挡杆仅在D位置时的1挡急加速时(车速在10~15 km/h),车辆会连续出现2~3次的耸车现象。

故障分析:

正常加速行驶时变速器升降挡一切正常,包括液力变矩器锁止离合器工作也都正常。当换挡杆置于3、2、L等位置做同样的加速过程,故障现象就不会出现。在大修过程中更换了变速器的大修包、4挡制动器轴(图1)及一整套电磁阀,同时还重新修理了液力变矩器。

图1 磨损的4挡轴

图2   4T65E动力传递简图

图3   元件布置及执行元件作用表

4T65E型变速器设有10个终端元件(3个离合器、1个片式制动器和3个带式制动器及3个单向离合器)来控制着一套串联式行星齿轮组,从而共同来完成4前1倒的变速功能,其动力传递简图如图2所示。那么从整个换挡执行元件作业分配表可以看出,D位的1挡与3位置的1挡所参与的终端元件及数量没有任何区别。那为什么偏偏在D位置的1挡急加速才有耸车现象,而在3位置1挡怎么急加速都不会有耸车现象?根据资料信息及换挡执行元件分配表(图3)的信息便知道,换挡杆的D位置和3位置的最大区别就是3位置没有超速4挡。另外,3位置的3挡与D位置的3挡有所区别,3位置的3挡具有发动机制动功能。除此之外,难道还会有其他区别?

鉴于资料信息有限,也没有更多这方面内容的介绍,因此在现有条件下,笔者决定利用故障诊断仪进行数据记录。主要目的是利用同样的节气门开度进行1挡位的加速行驶过程。当换挡杆位置不同时(D位和3位),维修人员记录下了动力控制单元对主油压电磁阀PC的指令输出控制电流是有所不同的。3位置时的1挡变化电流至少要比D位时的1挡变化电流低一些(主油压调控是反比例的),大概的差异范围在0.1~0.2 A。

通过这种对比试验,我们得到这样的结论:在所有条件相同时,只是换挡杆的位置信号发生了变化,此时动力控制单元所得到的是不同位置的控制信号,因此便执行了不同模式下的输出指令,也因此在3位置得不到任何故障现象。这样故障范围瞬间缩小,通过分析说明变速器的终端执行元件本身及其控制油路的控制路线应该是没有问题的,同时控制单元输出的控制指令也是正常的。那么形成这种故障现象的可能原因只能是系统的输出管路压力有些偏低,或液压控制单元本身存在轻微的泄漏,以至于在D位1挡急加速时摩擦元件有间断性的打滑现象,最终导致耸车现象出现。而3位的1挡由于补偿压力高(控制单元的设定压力程序),因此故障就没有表现出来。由此可以断定,导致问题的可能性还是来自2个方面:一是电子控制系统问题引起,即动力控制单元在通过计算众多参与主油压调控的信号中有个别信号存在一定的差异,导致控制单元输出指令有所偏差(电流稍高)或者是动力控制单元自身计算有误;二是执行部分液压控制及机械传递部分。

图4 液压控制阀体

图5 动力系统控制单元

考虑到变速器刚刚大修过,所有终端元件应该都是经过打压试验的,因此几乎不必考虑元件本身。这样我们便更换了液压控制阀体(图4),但结果故障现象没有任何改变。那么难道是动力控制单元(图5)的问题?因为从动态数据上根本看不出任何问题,笔者决定找一辆同型车,将动力控制单元拆下来进行替换试验。经替换试验,试车发现故障症状依旧。

此时维修陷入僵局,如果正常加速行驶该变速器工作一切正常,只是在D位1挡急加速才能反映出故障现象,而另外一辆仅有年款不同行驶里程不同的同车型怎样试验都没有问题,难道还是变速器执行部分的问题?于是大家索性把无故障车辆的变速器总成安装在故障车上,结果故障现象依然存在。此时大家把故障目标转移,有人说应该传动部件的故障,于是又把传动轴、底盘悬架等部件一一替换,但最终还是无功而返。这回可真遇上疑难杂症了,既然有一辆非故障车在,何不进行一下数据对比呢?观察2辆车的输入及输出数据信息,究竟有无差异也好确定问题所在。通过反复多次对比试验及动态数据的对比,并没有明显发现不同。因此基本说明变速器本身及电子控制系统应该是没有问题的,但就此交车即使用户同意笔者也不心甘,况且也确实不负责任。

图6 主油压PC电磁阀

这样我们又把思路放回原点,那就是换挡杆在两个不同位置时(“D”和“3”),动力控制单元对PC电磁阀输出的控制电流是不一样的,因此说明故障现象的出现还是跟主油压有关。既然换什么部件都不能解决问题,又不能改变动力控制单元的控制程序。但如果能够把D位置的动力控制单元对主油压控制电磁阀输出的控制电流调低一点,那么故障现象就极有可能消失。为了验证故障现象是否与主油压有关,笔者在外围的线路中独立连接1个外置主油压控制电磁阀(图6),此时动力控制单元所控制的主油压控制电磁阀不是变速器内部的,而是这个外接的。这样就相当于内部主油压控制电磁阀是无电流状态,因此系统是一个高油压。通过路试,证明除了换挡点有冲击外,D位的1挡在急加速时无任何故障现象,因此充分证明这一试验是有效的。由于所有与主油压有关的输入信号都是正常的,看来再去更换任何部件也是意义不大,接下来就是解决如何来改变控制单元的输出控制电流就可以。因此,只能通过厂家刷新升级或改变动力控制单元的控制程序,或者通过人为方法来解决。人为方法不会给变速器带来任何隐患,因为改变后变速器系统油压会适当升高而不是降低,所以不会伤害变速器本身。

故障解决:

最终在主油压控制电磁阀的线路中并联1个电阻(150 Ω左右,注:这个数值不一定是标准值,需要在实际维修中根据情况而定。但最终在确定变速器本身、电子液压控制均没有问题的情况下方可使用该办法)。起初是利用可变电阻一点一点试验,最终选择一个合适值。最终车辆换挡品质也没有受到任何影响的情况下却解决D位1挡急加速耸车的故障,目前该车辆已经正常运行8个月,没有任何问题,证明故障已经彻底排除。(薛庆文)

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