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宝马520轿车变速器大修后车速只能达到25 km/h

  • 2014-01-20
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故障现象:一台维修站送修的宝马520轿车搭载的A5S270Z型5前进挡电控自动变速器,因变速器漏油(油泵衬套损坏导致)进行了大修,但在大修完成后仅一周,用户在行车过程中打电话求援称该车最高车速只能达到25 km/h。

图1  ZF 5HP-19型自动变速器

图1 ZF 5HP-19型自动变速器

检查分析:提到此种型号的变速器也许很多维修人员会感到陌生,但提起ZF 5HP-19相信大家就比较熟悉了。该款变速器与奥迪、帕萨特轿车普遍使用的5HP-19型变速器内部结构基本相同,只是宝马轿车采用的是后轮驱动方式(图1)。这款变速器比较容易出现的故障是:前部漏油,(油泵衬套损坏),同时液力变矩器锁止离合器磨底(摩擦片被磨光)。该车的变速器正是由于上述原因进行的大修,更换油泵的同时并更换了液力变矩器。

当我们和维修站的维修人员到达现场时,此车故障现象消失又恢复正常。通过路试及数据流观察未见异常,难道是用户的驾驶习惯不好导致变速器油温过高产生的故障吗?这只能是一种怀疑。经过与维修站和用户的沟通,我们得到2个重要信息:①维修站没有按照我们的要求更换ATF散热器(因为变速器高温后就容易导致油泵衬套损坏);②用户比较喜欢开快车。而这2个条件都容易导致变速器油温过高。现代电控自动变速器的油温控制原理通常是,当变速器油温低于-10 ℃时,液力变矩器不会进入锁止状态,其内部的动力传递依靠ATF,目的是让油温快速达到正常工作温度(50~105 ℃);当变速器油温高于120 ℃时,控制单元就会判定为油温过高,在车辆行驶过程中通常会采取液力变矩器提前锁止或从高挡降到低挡的措施。若车辆处在停止状态重新起步时,控制单元则会推迟升挡甚至不升挡。

图2  被磨光的锁止离合器摩擦片

图2 被磨光的锁止离合器摩擦片

为了探查究竟,我们拆下了变速器散热器,并从内部清理出较多的铁屑,这是以前损坏的液力变矩器锁止离合器磨底(图2)所产生并保留下来的,这个结果让我们如释重负。在更换散热器后,经近200 km路程的各种工况路试,油温最高未超过115 ℃,于是将车交付用户。

1个星期后,维修站又接到了用户的求援电话,用户称发动机达到4 500 r/min车辆的最高车速也达不到30 km/h时。难道又是油温过高吗?是我们上次维修没有找到真正故障点?考虑到用户用车这些天一直在下雨,以这样的天气再结合上次路试对此车掌握的情况,笔者感觉不应该是油温过高。就在赶往目的地的路上,用户来电话称车辆恢复正常,看来又是偶发性故障。经与用户协商,我们将车开回修理厂。

这次比较幸运,故障很快被试了出来,但实际路试的故障现象未与用户反映故障现象相吻合。该车有时进入D挡缓加油门起步时没有提速感,反而会轻轻地被向后拉几下,然后进入安全模式,变速器锁定在4挡,同时报出挡位监控的故障码(实为传动比错误的故障码)。另外,该车有时进入R挡时不能行驶,加速时发动机空转。于是我们开始着重观察数据流。当此车在D挡出现故障时,诊断仪上的挡位显示会自动地呈现1-2-3-4-5,然后锁定在4挡,这个发现证明实际车速不到15 km/h控制单元便会指令变速器从1挡连续升到5挡,然后进入安全模式。为什么会这样呢?当我们继续观察数据流时发现,此车出现故障时,输入转速和输出转速几乎相同,在N、R挡也一样。上述发现令我们感到惊喜。

变速器的挡位变换主要取决于发动机负荷及变速器输入、输出转速等,在低挡位时,输出转速一直低于输入转速。随着发动机负荷的下降,输出转速的上升,控制单元开始指令电磁阀动作换挡,每向上换1次挡,输入和输出的转速就会接近1次,当挡位达到直接挡(此车第4挡为直接挡)时,输入、输出转速相同。当负荷进一步下降后,车速进一步提高,变速器进入超速挡,此时输出转速高于输入转速。另外,现在很多变速器都有倒挡保护功能,即若在车辆前进挡车速高于5 km/h时挂入R挡,变速器将无动力输出,同时由于2个错误的速度信号也会导致没有倒挡,因此我们需要考虑为什么输入、输出信号会相同。会不会是传感器或线路的问题呢?当我们进行检查时发现,与变速器相连的车身线束上缺失了1个胶套。这个被人忽视的胶套是起防尘、防水及定位作用的。问题会出在此处吗?

图3  故障插头

图3 故障插头

笔者试着拔下该插头(图3)后,线束针脚里有水流出,看来故障点正在于此。由于这些天下雨,导致插头内部积水,造成输入、输出信号相互干扰,从而产生了我们试车出现的故障。虽说故障点已找到,但为什么会出现用户所遇到的现象呢?经过分析应该是输出转速间歇无信号或信号过低,导致控制单元始终指令变速器以1挡行驶。因为我们在试车过程中出现故障时变速器进入安全保护模式锁在直接挡4挡上,所以车速不至于在发动机转速达到4 500 r/min时最高才能达到30 km/h。

故障排除:在将插头中的水分吹干并进行防水处理后,经多次路试,故障排除。经长时间使用后对用户进行回访得知,车辆使用完全正常。

回顾总结:这又是一起人为原因导致的故障,再次提示我们维修时一定要认真。另外,对于搭载5HP19型自动变速器的奥迪、帕萨特轿车,如果空调排水管堵塞,会导致车内前排乘客侧积水,从而造成位于座椅下的自动变速器控制单元及插头内部短路,此时仪表 板上的挡位显示红屏(安全模式),变速器会出现入挡或升降挡冲击等症状。因此,我们建议维修人员在维修这两款车的变速器时先确认一下前排乘客侧座椅下是否干燥,在炎热的夏季这项检查尤为重要。(赵庆君)

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