2012年自动变速器典型故障总结性分析(四)

◆文/北京 薛庆文

2012年可谓是中国汽车后市场风云变幻的一年，汽车限购的“冬天”还没有过去，紧接着从大众DSG变速器事件的爆发到夏季暴雨淹车的赔付，从钓鱼岛事件对日系车的影响到丰田在全球全面集中召回，再到《缺陷汽车产品召回管理条例》的出台等，这无疑给汽车制造企业及汽车后市场的服务带来了新的挑战，但却给汽车消费者带来了更加安全可靠的质量保证。

汽车作为人们最常见的代步工具之一，随着使用时间的增长，各系统的性能会变差，机件会存在磨损继而形成故障。一旦形成故障，车辆便要进入汽车维修厂进行维修，但作为技术含量最高的动力总成部件之一的自动变速器一旦出现故障，其维修和故障诊断是很困难的。为了使维修人员在自动变速器维修技术方面有更多的了解，以及使汽车消费者简单地认识不同车辆的自动变速器，笔者总结了2012年国内各主流车型的自动变速器以及一些典型案例，以供大家参考。

(接上期)

3.变速器高温故障引起的车辆没有爬行功能分析与解决

奥迪01J型无级变速器的热源主要来自两方面：一方面是离合器的摩擦生热；另一方面是变速器在变速过程中，链条与链轮之间在滚动摩擦时会生成大量的热量。因此，严格上讲该变速器的冷却控制系统就是控制链轮缸内的CVTF保持恒温，冷却管路的进油管路也是连接主动链轮缸与冷却器的。当离合器高温时，电脑J217对其有冷却控制功能、限扭控制功能和安全切断控制功能，也就是说一旦离合器温度过高，车辆可能会出现发动机加速不良(油门加不起来)以及车辆不能行驶的故障。而链条与链轮之间滚动摩擦产生的热量往往都是冷却控制系统工作不良所引发的，此时可能会引起车辆在起步时没有爬行过程，并会影响离合器自适应匹配控制，具体情况可以借助图33进行分析。

从图33中可以看出主动链轮缸内热的CVTF通过该轴前端流出，经过限压阀DBV2去往冷却器进行降温。同时，链轮缸内CVTF温度的变化又取决于链条的夹紧力，夹紧力越大，链条在链轮上产生滚动摩擦(此时链条相对没有打滑)所带来的热量就会越少，相反夹紧力越小，链条在链轮上产生滚动摩擦(此时链条相对存在打滑)所带来的热量就会越多。而链条夹紧力的大小又取决于车辆的运行速度和发动机输入的扭矩，链条夹紧力的控制又是通过扭距传感器中滑轨架的位置来实现的。因此，可以说从主动链轮缸内出来的CVTF的流量是可变的，注意看图33中左上角圆圈标注处，扭距传感器中滑轨架沿轴向位移时，相当于在控制去往冷却器CVTF的流量，并由此来控制链条夹紧力。链条夹紧力的原理是：在行驶速度相同即传动比不变时，主要取决于发动机输入扭矩的大小，输入扭矩大，链条夹紧力大一些，此时去往冷却器的CVTF流量就会少一些；输入扭矩小，链条夹紧力小一些，此时去往冷却器的CVTF流量就会多一些(因为此时会导致油液温度升高)。在数据扭矩不变时，可以通过行驶速度即传动比的大小来判断。传动比大时，车速慢(低速起步阶段)，需要链条夹紧力大一些，因此去往冷却器的CVTF流量就会少一些；相反，传动比小时，车速快(高速行驶阶段)，需要链条夹紧力小一些，因此去往冷却器的CVTF流量就会多一些。去往冷却器的热CVTF流量无论多少，均需要冷却控制系统保证变速器内一个合适的温度。从冷却循环管路看，经限压阀DBV2去往冷却器的过程中又使用了一个DDV1差压阀，该阀门的作用是当CVTF在低温状态时，由于粘度大压力相对较高，因此该阀门会打开，并把从主动链轮缸内出来的CVTF引到变速器内部，相当于管路形成短接而没有去冷却器冷却。其目的是让CVTF尽快预热，让变速器尽快升温。所以，这一控制模式称之为变速器的加热模式，而DDV1差压阀又相当于一个加热装置。

热的CVTF进入冷却器进行降温后，通过回油管路又回到变速器内部，但在变速器回油管路中又串联一个压力过滤器(即图33中的外部过滤器)。在这个过滤器里面除了有一个滤芯外，还有一个差压阀DDV2，滤芯起到CVTF的过滤作用，而差压阀DDV2则是当滤芯堵塞时，由于CVTF流动时的阻压力上升，通过该阀门把一部分CVTF接通至变速器内，CVTF回到离合器冷却控制阀的同时也给链条做了润滑。但殊不知，过滤器堵塞后可能会引起车辆起步没有爬行过程以及无法完成离合器自适应匹配控制。为什么过滤器堵塞会影响离合器的起步控制和自适应匹配控制呢？结合图33和图34一起分析。

当踩住刹车挂动力挡(前进挡或倒挡)后，发动机动力流是通过离合器被切断的。初期开始入挡时离合器有接合扭矩(车身有接合感觉)，此时的扭矩不能过大，否则会导致发动机与变速器之间形成钢性连接而熄火，因此随后离合器压力开始释放(并未完全释放而是保留一部分压力)，直至离合器虽不传递扭矩但也刚好处于即将传递扭矩的状态。随着制动力的减小，离合器压力会随之增大并形成驱动扭矩，车辆完成起步爬行过程。很显然离合器压力与制动力存在某种比例关系，同时制动力和链条的夹紧力也存在一定的关系，也就是说要想完成车辆起步过程以及变速器整个运行过程，既需要离合器接合扭矩还需要链条夹紧力的扭矩，二力合一最终完成整个扭矩控制功能。如图34所示，当踩住刹车挂动力挡时，离合器处于即将传递扭矩状态，而此时链条夹紧力的接触扭矩刚好在15Nm左右(接触压力传感器G194计算得出)，随着制动力的减小，离合器压力(扭矩)增大的，链条夹紧力也会增大。当没有制动力时，链条夹紧力的接触扭矩能够在40Nm左右。因此，离合器摩擦扭矩与链条夹紧力形成的接触扭矩应该是处于固定范围，也就是说既不能太大也不能太小(合二为一)，能够完成初期的爬行起步即可。

当两个扭矩其中一个信息出现问题时就有可能导致故障现象的出现。另外，在变速器的闭环控制功能中，离合器压力修正电脑可以通过自行修正来完成故障修复，而电脑却无法独立修正链条的夹紧力(链轮缸内的压力)，只能通过对离合器压力的修正来完成闭环控制。所以，一旦主动链轮缸内的压力发生变化时，电脑一定会去调整和修正离合器压力。这样再看图33外部过滤器堵塞时的状态：由于该过滤器被串联在冷却器回油管路中，一旦过滤器堵塞其所形成的背压便顺着管路作用到链轮缸内(接触压力缸)，此时该压力缸内油压适时被压力传感器G194监控并计算(见图34)，这样电脑就得到一个很高的链条接触压力，特别是在制动挂挡时，电脑计算的接触扭矩不再是15Nm，可能是18Nm，也可能是更高的扭矩。此时电脑只能去降低离合器的控制压力，即离合器压力调节电磁阀N215的控制电流被降低，也由此导致车辆没有爬行过程。由于离合器的控制电流被降低，因此离合器自适应电流也会降低，当N215电磁阀的自适应匹配控制电流低至其极限控制值时，故障码18149便被激活，也就无法完成离合器的自适应匹配。所以，在维修中一旦遇到此故障现象很有可能同时伴有故障码18149的出现，一定要关注数据块第十组中离合器自适应控制电流值是否过低，如果同时观察到变速器有高温现象，那么基本是外部过滤器堵塞引起的，不要破坏该过滤器，直接更换全新的即可。

4.机械部件故障引起的换挡品质故障分析与解决

01J型无级变速器机械部件故障引起的换挡品质故障很多，下面重点分析主动链轮中的扭距传感器花键槽出现磨损时所带来的故障与相应的解决方案，以及该变速器冷却管路中差压阀DDV1出现磨损后故障分析与解决。

当主动链轮前端的花键齿与扭距传感器滑轨架2(带花键槽的)之间轴向移动时，产生严重磨损后引发故障。奥迪01J型无级变速器主动链轮轴上的扭矩传感器工作原理如图35所示。扭矩传感器是利用齿轮啮合过程中形成的旋转力(扭距传感器中带齿轮的滑轨架1)根据几何原理转换成轴向位移力(扭距传感器中带花键槽的滑轨架2)，形成位移力后即可改变链轮缸内的压力，从而改变链条夹紧力。由于既有旋转力又有轴向位移力，因此很容易导致滑轨架2与主动链轮轴间的磨损，通常情况下根据金属材料本身因素滑轨架2不容易被磨坏，而损伤的往往是主动链轮轴(见图36)。

无论是哪一侧出现磨损都会影响滑轨架2在主动链轮轴上移动的顺畅性，从而在变速器正常运转过程中由于滑轨架2准确位置失真(滑动受阻或有卡滞现象)而使链条夹紧力控制失效(链条会出现松紧度变化无常的现象)，继而带来变速器换挡品质的故障。通常情况下会在车辆起步或制动停车阶段出现耸动，同时还可能出现在发动机扭矩突然急剧变化(急加速驱动)时，车辆也会出现严重的闯车或耸动现象。在实际故障诊断中大家都认为是离合器或液压控制滑阀箱的故障，因为从故障现象看特别接近离合器突然离合或链条突然有抽动的故障现象。但从动态数据信息看并未明显发现离合器的信息存在问题，不过当故障现象出现时能够从链条接触压力G194的反馈信息中发现链轮缸内的压力波动较大，因此很多维修人员可能看到这种情况后认为是滑阀箱的故障，于是更换了滑阀箱，但试车后故障依然存在，最后不得以解体变速器后才看到主动链轮轴前端花键槽有严重磨损。这里需要说明的是，当主动链轮轴前端花键槽完全磨光后车辆便不能行驶了，只能更换主动链轮轴总成排除故障。

还有就是变速器在发动机怠速工况任何挡位都有吱吱的响声，并且和方向助力泵声音很相似，转速达到1200r/min就没有声音了，但散热器油管有振动。这种现象往往是凉车比较明显而热车后却明显减轻，有时还会影响到车辆的挂挡和起步过程，比如挂挡冲击严重时还会导致发动机立即熄火以及变速器的温度上升速度较快。

故障检修：检修环节中，在响声存在时，散热器油管有振动现象但并没有堵塞，所以起初不会怀疑变速器油压不正常，而在观察动态数据时发现离合器自适应匹配控制电流又明显特别高(见图37)。根据这种情况分析应该是系统油压或者离合器油压泄漏，然后电脑在实现闭环控制时不断地提升离合器压力调节电磁阀N215的自适应控制电流(当然也有可能会激活离合器自适应匹配达到极限的故障码)，以使其达到工作要求。高电流高油压难免会出现挂挡冲击的故障现象，严重时还有熄火现象。在这种情况下，大部分维修人员都是直接更换滑阀箱来确认故障能否解决，没想到换完滑阀箱后故障现象及响声并没有任何改观。

于是再次仔细分析，故障现象及响声均与冷热有关，同时为什么变速器温度上升速度那么快呢？难道是冷却系统有故障？另外，既然液压系统没有问题(更换了滑阀箱)，那么离合器自适应匹配控制电流值电脑为什么设置那么高呢？通过检查，冷却器和外部过滤器并没有问题(如果二者堵塞，离合器自适应匹配电流值应该低)。综合考虑应该还是内部散热系统的液压有问题，外部既然没有问题只能拆解变速器去检查其内部情况。分解变速器后直接查找冷却控制油路，结果发现冷却回油管路中的DDV1差压阀已经严重磨损，且磨损处有很深的三道沟槽，直接更换冷却回油管路的弯形管(DDV1差压阀被安装在里边)故障即可彻底排除。

故障分析：为什么小小的DDV1差压阀磨损后对变速器的影响这么大呢？结合图33分析一下：在前面的分析中了解到DDV1差压阀其实就是变速器在低温状态时的加热模式阀，低温时让更多的CVTF形成油路短接，CVTF直接回到变速器内部而少量的CVTF去往冷却器，目的是让变速器CVTF的温度尽快有所上升。当油温上升后，该阀门处于关闭状态，所有的CVTF都去往冷却器，此时变速器的加热模式解除。但一旦DDV1差压阀磨损(一般会磨出很深的三道沟槽)后，相当于变速器始终处于加热模式，因为无论凉车还是热车均有一部分CVTF经过磨损出的沟槽直接回到变速器内部，这样仅有少量的CVTF去往冷却器，因此会引起变速器的高温，同时由于去往冷却器的CVTF的流量减少了，并且无阻力地通过了磨损的沟槽流回变速器，这样G194压力传感器得到的链条夹紧力形成的接触扭矩相对就会变低，与外部过滤器堵塞时不同(背压升高接触扭矩即会增大)，电脑在完成起步扭矩控制功能的修正过程中，只能通过提升离合器油压来实现车辆的起步扭矩控制。因此就出现了离合器自适应电流值(N215)的升高而引起的挂挡冲击或入挡发动机熄火等现象。相应地，变速器在凉车时发出的响声也很容易理解，是DDV1差压阀频繁动作产生的(毕竟本身因磨损而存有泄漏)。在过去的维修中，维修人员很少能发现这里的故障，而如今在配件市场就能够找到全新的带有DDV1差压阀的弯形管(见图38)，因为弯形管内的DDV1差压阀很容易磨损。(未完待续)