故障现象:一辆2002年产沃尔沃S602.4L轿车,搭载日本AW公司生产的55-50SN型5前速新型电子控制自动变速器,在其他修理厂维修自动变速器换档品质故障,但经过维修,原始故障不但没有解决,反而出现了新的问题:只要起动发动机,变速器便会进入紧急故障运行模式,该厂维修人员怀疑变速器控制模块损坏。
故障诊断与排除:经过试车,发现自动变速器确实已经进入紧急运行模式(起步无力,以4档起步)而且故障警告灯已点亮,因为此时挂入前进档和倒档冲击都比较严重。利用专用诊断仪进行检测,读出了故障码“P0700-动力传动系统故障”,清除故障码后再次路试,发现D位1档接合延迟,同时起步困难、1-2档冲击、2-3档冲击两次后马上进入紧急运行模式。此时再次利用诊断仪进行检测,读出了故障码“P0733-3档传动比错误”。针对这种情况,结合以前的维修过程,判定故障源于机械和液压方面。
必须先从机械方面入手,在确保机械方面没有问题的情况下再去研究液压控制方面。因为控制模块设置P0733故障码的条件是自动变速器机械元件打滑、输入及输出速度传感器、线路、齿轮真实传动比错误及控制模块故障等。按照常规维修诊断方法对变速器外围信息进行一般常规检查,包括变速器油状态、输入及输出信息、线路,但未发现任何问题,故决定解体变速器,因为该车经别人维修过,必须确定机械装配方面是否存在问题。当把变速器分解后,并未发现装配上的错误。由于缺少这款自动变速器相关的维修资料,凭借机械实物绘制出了变速器机械动力传递简图,如图5-4所示,这样就可以通过变速器齿轮变速机构的形式及与换档执行元件的组合关系找出参与换档的各执行元件的位置,并分析各档动力流程。根据传递简图,发现该款变速器的动力传递组合比较特别:一是该变速器采用一组特殊形式的拉维娜式的行星排(2个齿圈、2个太阳轮、1个行星架及架上2组行星轮)和一组辛普森式的行星排,同时控制行星排的换档执行元件数量达到10个(3个离合器、5个制动器及2个单向离合器),由它们一起来控制行星排完成5个前进档和1个倒档的变速功能;二是该变速器虽然为5前速变速器,但1~4档都是减速档、5档为直接档,而没有超速档。
图5-4 动力传递简图
图5-5 1~4档离合器试漏
根据该车的实际故障现象,需要重点检查1、2及3档共用元件及工作油路。通过对各档动力流程的分析,可以确定C1离合器在1~4挡均参与工作,因此应重点检查C1离合器供油油路及本身。从变速器后端盖上找到C1离合器供油孔,利用压缩空气检查其工作情况,如图5-5所示,结果C1离合器本身并不泄漏。继续检查与C1离合器相关的机械部件,发现变速器后端盖与C1离合器鼓接合处有摩擦痕迹(C1离合器的进油压力是通过后端盖输入的),原则上两个元件之间有平面止推轴承做支撑,C1离合器在旋转时不应与后端盖摩擦,那么也只有在平面止推轴承损坏或C1离合器严重摆动的情况下才能够接触。接下来再次利用压缩空气对C1离合器压力进行检查,C1离合器的进油是通过后端盖两道密封环中间的进油孔提供的,将C1离合器放在后端盖上,当人为摆动C1离合器时压缩空气会严重泄漏,因而推断变速器进入安全保护模式的原因,就是C1离合器工作时由于旋转摆动导致进油压力泄漏。由于C1离合器泄漏导致自动变速器打滑,继而控制模块通过输入轴转速传感器(ISS)和输出轴转速传感器(VSS)得到错误的传动比。那么又是什么原因导致C1离合器旋转时产生摆动现象呢?如果大家维修过55-50SN这款变速器就会知道,C1离合器的输入轴特别长,输入轴前端通过花键与液力变矩器涡轮相连接(任何变速器的涡轮在变矩器中都有很大径向旷量),后端通过离合器鼓本身与后端盖定位,看来问题出在输入轴中间定位部分。如果其中间部位没有定位或定位不好,当C1离合器工作受力旋转时就会产生摆动现象,因此会影响到C1离合器的工作压力。当检查输入轴中间部位的时候,发现在轴上润滑油道进油孔(中间处)与行星排中其中一个太阳轮配合处显得特别松旷,难道是太阳轮内部铜套损坏了?仔细检查该元件完好,那么一定是输入轴和太阳轮这两个元件中的一个更换过。(www.xing528.com)
再次找到该车用户询问之前维修过程,用户反映在其他修理厂维修时已经更换过很多部件,重新找回原车所有部件再进行重新组装,锁档故障排除。这样该车问题又回到了最初的原始故障,即行驶一切正常,只有变速器置于D位时有冲击现象。利用故障诊断仪监测控制模块指令的各项数据均正常,但前进档压力过高且接合速度过快。机械元件和电子控制方面的故障已经排除,现在只有液压方面的原因了。在清洗液压控制阀体时,并未发现机械阀有磨损和卡滞现象,因此把检查重点放在主油压调节线性电磁阀上。在该变速器执行器电磁阀图5-6中,除了一个TCC锁止控制电磁阀外,它还利用两个线性电磁阀来调节系统压力。由于这两个线性电磁阀是可以调整的,通过反复调整电磁阀阀芯位置进行试车,结果要么出现R位冲击,要么出现D位冲击,要么D位、R位都不冲击,说明系统油压太低了,将会出现换档打滑现象(还会锁档)。由于电磁阀没有被列为单品配件出售,无奈只能更换阀体总成。
图5-6 控制阀体上的电磁阀
1—5档换档电磁阀 2—2档换档电磁阀 3—油压调节电磁阀 4—TCC锁止控制电磁阀 5—压力调节电磁阀 6—1档换档电磁阀 7—4档换档电磁阀 8—3档换档电磁阀
在更换阀体总成后,D位换档冲击故障彻底排除。
在维修这款变速器时,实际解决了两个故障:一是人为故障控制模块保护的问题,在这上面花费的精力比较多;二是该车的D位换档冲击的原始故障,其实很容易解决,因此在第二个问题上根本没有费什么周折。控制模块保护的故障说明了对自动变速器机械元件的检查不容忽视。目前我国自动变速器维修市场比较杂乱且不规范,国外的所谓的解体拆车件虽说有时给维修带来便利,但有时也会带来无谓的麻烦。看似可替换的部件其实根本不可替换,同一种型号的变速器可能会装配在很多车型上,不同车型的发动机的输出功率、输出转矩不同,因此所匹配的变速器的传动比信息会有所不同。
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