现代索纳塔自动变速器故障分析与经验

车辆信息：一辆2007年北京现代索纳塔NF轿车，配用2.4L发动机和新型F4A42-24前速手/自动一体式变速器。

故障现象：据用户描述：该车正常使用时突然出现前进档和倒档均不能行驶的故障，于是牵引到指定维修站进行检查维修。维修人员通过观察ATF的状况，基本认定变速器内部机械元件肯定有烧损情况。征得用户同意，将变速器从车上拆下来进行分解维修，考虑到维修站自身条件的约束，于是直接将变速器从外地运到北京委托笔者来参与整个的维修。

图2-89 烧损的低/倒档制动器

检修过程：解体变速器后，发现烧损的部件还真不少，5组摩擦片均有不同程度的烧损和磨损，其中最为严重的是低/倒档制动器，其中一个钢片已严重变形（图2-89）。同时还发现油泵严重磨损（图2-90），行星排严重磨损（图2-91），前进档离合器内转鼓与行星排连接处也磨损严重（图2-92）。

图2-90 磨损的油泵

图2-91 磨损的行星排

故障分析：该车刚刚运行还不到8万km，变速器机械元件损坏得如此严重，从整个变速器的使用情况看，导致问题的可能原因有：①系统油压问题；②润滑压力问题；③ATF可能因变速器内部温度过高，导致提前变质从而使油泵严重磨损；④电子控制系统的调压功能失常；⑤非正常使用等。

图2-92 磨损的前进档离合器内转鼓(www.xing528.com)

图2-93 新型阀体中的减压阀

维修过程：仔细检查每一条油路的密封性能及畅通性，更换所有烧损部件，切割变矩器再修复并严格按照大修规范操作流程。重新装配后，又对每一个换档执行元件（离合器和制动器）进行了加压试验，保证了这些机械部件密封性能。最后又对阀体进行清洁处理。清洗过程中，发现减压阀卡滞，其调整螺钉的挡块直接掉下来了。重新清洁后该阀门动作顺畅，减压阀如图2-93所示。减压阀在老款F4A42变速器中没有安装，该阀门主要作用是将系统的主油压调节减压后，形成一个规定的恒压，然后输出到各个电磁阀，ECU在指令控制电磁阀时，电磁阀只能在规定的恒压范围内输出不同的工作压力，这样自动变速器便得到相应的主油压、换档压力和变矩器锁止油压等。因此该阀门一旦出现问题，可能会导致其输出的恒压过高或过低，最终影响整个自动变速器的正常工作，可见该阀门的重要性。于是，整个维修过程结束，将整个变速器再直接转交给维修站。

维修站将变速器装车后，按照规定添加了该变速器的专用ATF并进行路试，结果：①变速器无论挂前进档还是倒档，都有严重的冲击感；②变速器在升档时也有不同程度的冲击，但降档比较平顺。考虑到这种变速器有匹配和学习功能，于是电话告知要利用原厂诊断仪进入自动变速器电控系统的操作页面的“08”功能，来执行原始数据的清除功能。作完此项目后原地再次挂档冲击感消失，接下来再进行路试，体会换档感觉如何，同时并进行路试学习功能。结果试车出现1档不能正常换入2档的故障，入D档有接合感觉，松开制动踏板也会有爬行过程。但踩加速踏板加速只行驶数米就不能行驶（发动机空转变速器严重打滑），同时变速器起动应急模式（锁3档），电控系统的故障存储器中记录了1档传动比错误的故障码。难道是1档元件打滑？没有匹配之前为什么没事？还是在这次试车中影响到1档油路的某个阀门突然卡滞（巧合）？清除故障存储器再次试车仍然还是老样子，担心这样试车会烧损前进档离合器（UD离合器），于是该维修站的员工又将阀体拆下来检查，结果没有发现任何问题。在这种情况下，一边是电话指导，一边是按照执行，后来发现当变速器执行手动模式换档时就没有任何问题，1档和2档均不存在打滑。同时在无负荷的情况下（举升架上试车）自动换档也没有问题，只要是自动模式便出现1档传动比错误的故障。

综合分析：手动模式与自动模式除了换档执行元件有所区别外（D位制动元件为单向离合器、手动位置除了单向离合器外还多了低/倒档制动器在参与工作），在2006年以后生产的现代索纳塔NF车型上，自动变速器有了很大的升级改进，那就是除增加了减压油路控制以外，更为重要的是增加了一个可变流量控制电磁阀——VFS，来实现可变主油路油压控制；在原来5个电磁阀基础上又增加了1个（图2-94），因此增加了这种控制可以改变任何模式下的系统压力，所以手动模式与自动模式真正意义上的区别就是ECU的调控，以得到两种不同模式的主油压（不同控制模式的VFS正常控制波形，如图2-95和图2-96所示），但两种控制模式所得到的油压偏差并不是很大。如果机械元件或液压系统存在泄漏情况，那么完全可以通过手动模式采用急加速的方式来验证。也就是说，如果自动模式下的1档打滑，那么手动模式下的1档也会存在轻微打滑。

图2-94 增加的可变流量控制电磁阀

故障排除：通过反复使用手动模式，换档一切良好，基本说明自动变速器本身液压元件应该不会存在问题，所以很有可能是：①某一影响可变压力调节功能的输入信息错误，导致ECU调控错误；②ECU自身调节功能失效（D位1档压力调节）；③还有可能就是单向离合器存在打滑（可能没有检查到位）。因此确切地讲，在正常情况下直接通过测量前进档离合器(UD)压力即可找到故障点，如果UD压力在两个位置相差得太悬殊，还是从电控方面查找原因；如果压力在两个位置相差得不是太多，同时都在标准范围内，肯定就是单向离合器的问题了。

由于找不到自动变速器的专用压力表，所以先从其他方面入手。从发动机、变速器动态数据的输入信息上没有发现可疑之处，恰好有一电子控制单元更换后故障现象依然存在。没有办法只能再次将变速器解体，重点对单向离合器进行重新检查。最终更换单向离合器，故障彻底解决。原来是修理工在更换行星排总成时，没有对比单向离合器的大小尺寸，在检查安装单向离合器时，只是通过手的力量来驱动单向锁止功能（加力不够），而且直观看几乎没有什么磨损，但实际上两个单向离合器的尺寸不一样（图2-97），同时最关键的是单向离合器的内座圈被安装在变速器壳体上，没有拆下来比较，也因此出现入前进D位后，只爬行数米就不动了。

图2-95 D位1档时的VFS的占空比控制