河南/王志力
故障现象:一辆新款奔驰E300,底盘号LE4213148,装配274发动机、9速自动变速器,行驶里程11150km。客户反映无法挂挡行驶。
故障诊断:接车后首先验证故障现象,启动着车踩住制动踏板,挡位可以挂入D挡或R挡,但是挡位马上就回到N挡,并且不能挂入P挡。连接诊断仪进行快速测试,读取到变速器控制单元中的故障码如图1所示。
故障码的含义为未能进入驻车位置和驻车止动爪位置传感器未学习。此时查看变速器的挡位实际值一直处于挡位N,如图2所示。首先根据故障引导对驻车止动爪位置传感器进行学习,学习的前提条件为发动机怠速运转,踩住制动踏板并踩住,变速器处于空挡或P挡,然后根据提示点“继续”进行下一步,但是诊断仪提示学习不成功。检查变速器油的油位正常,尝试对变速器控制单元进行升级及断电处理后,故障依然存在。
接着利用诊断仪进行阀门冲洗,这是该变速器的一个新功能,冲洗功能可多次操作(断开)电液促动器的所有电磁阀,从而能够在不拆除电磁阀的条件下清除细小碎片。进行冲洗阀门操作时,发动机需要怠速运转,操纵制动踏板,挂入N挡,启动冲洗过程后,会依次执行10个冲洗过程,诊断仪上会显示冲洗过程的数量,如图3所示,但冲洗后故障仍然存在。根据故障现象及功能原理,驻车止动爪及变速器阀体都有可能出现故障,由于是三包期之内的车,于是向厂家技术部门发报告需求技术支持,技术部门建议变速器阀体和驻车止动爪同时更换,按照要求更换两个部件后,试车功能恢复正常。
┃ 图1 读取的故障码
┃ 图2 变速器挡位实际值
┃ 图3 执行冲洗功能
奔驰9速自动变速器驻车止动爪功能原理:
驻车止动爪作为驻车制动器的附加安全特性,是为了防止车辆无意间滑行,驻车止动爪位于变速器外壳的后部区域,主要有驻车锁机构和电液部分组成,如图4所示。自动变速器的驻车止动爪与直接选挡换挡杆之间完全没有机械连接(线控驻车)。当系统运行时,仅通过操作直接选挡换挡杆或根据各种因素(例如驾驶员车门开启),以电液方法结合和脱开驻车止动爪。
如果驾驶员通过直接选挡换挡杆换至挡位P,则压力室(P以外的位置)中的压力降低,同时,变速器控制单元将驻车止动爪提升电磁阀(Y3/8l1)通电,电磁阀克服卡止弹簧(11r)的弹簧作用力,将定位杆从锁止轮廓“P以外”的位置(11e)中抬出,从而阻止活塞杆(11f)的机械锁止,通过压缩弹簧(11 l)的作用力,与连杆(11k)连接的活塞杆(11f)被压向驻车止动爪齿轮,驻车止动爪锥体(11j)在导向轴套(11o)与驻车定位槽(9a)之间被推动。驻车止动爪锥体(11j)逐渐升高的部分将驻车定位槽(9a)升起,并将其压靠在驻车止动爪齿轮上。车辆静止时,如果驻车定位槽(9a)的齿未结合在齿槽中,而是接触到驻车止动爪齿轮的齿上,则驻车止动爪锥体会由其后的弹簧(11k)预张紧并定位在准备结合的位置。驻车止动爪齿轮继续转动时,驻车定位槽会结合在下一个齿槽中。驻车止动爪位置传感器用于监测驻车止动爪活塞的位置(位置P或P以外的位置)。传感器的传感元件为永磁体,夹在活塞杆上。
┃ 图4 驻车止动爪结构图
┃ 图5 驻车止动爪工作原理图
如果驻车止动爪已处于P位置,则变速器控制单元将驻车止动爪提升电磁阀断电,断电后,驻车止动爪提升电磁阀回落至初始位置,并且不再对定位杆(11d)施加压力,卡止弹簧(11r)的弹簧作用力将定位杆压入锁止轮廓(P位置)中,如图5所示。
如果驾驶员从挡位P换至R、N、D,驻车止动爪提升电磁阀通电后,机械锁止装置断开,则驻车止动爪由施加到压力室“P以外”的位置的压力,克服压缩弹簧(11 l)的弹簧作用力,向“P以外”的位置移动。如果存在足够高的工作压力,则驻车止动爪仅有液压压力保持的“P以外”的位置。如果压力降低(压缩弹簧11 l的作用力大于液压压力),则活塞杆(11f)由于压缩弹簧的作用力,仅向止动块移动,从而由机械锁止装置保持在“P以外”的位置。驻车止动爪锥体位于驻车定位槽前方,且驻车止动爪齿轮可自由转动,如图6所示。驻车止动爪提升电磁阀采用脉冲式促动,以减少变速器控制单元的动力损失。如果车载电气系统电压中断,则由电子点火开关执行促动。
┃ 图6 驻车止动爪在车上装配位置