◆文/上海 陆开颜 刘华伟
一辆2013年生产的路虎神行者2,VIN码为SALFA2BDXD*******,搭载224DT型2.2L柴油发动机和TF-81型6速自动变速器,行驶里程为92 851km。据车主反映,该车在热车等红灯起步时车辆冲击严重,但起步后行驶换挡又一切都正常。另据了解,该故障是在2年前的一次交通事故维修后出现的,期间多次维修故障一直没有解决。这次专程驱车500km来我厂检查维修。
接车后用诊断仪对全车模块进行扫描,变速箱模块内无故障代码,而发动机和ABS模块内也没有找到与故障现象有关的故障代码。在检查确认变速器油位和油质正常后,与车主一同试车。
热车状态下,停车挂D挡等待2s以上松开制动踏板起步时,车辆会有动力滞后,并伴随有严重的冲击现象。行驶过程中制动停车2s以后,松开制动踏板也会出延时冲击现象。正常行驶过程中,在发动机各种负荷状态下,变速器升挡或降挡表现都很正常,故障症状与车主描述的基本一致。
根据试车观察到的现象分析,该车是在热车状态下挂D挡和在D模式下踩制动踏板超过2s后再起步,就会出现起步延时和起步冲击的现象;在手动模式M1状态下的故障现象与D模式下相同。如果从其他任意挡挂到D挡后,立刻松开制动踏板起步,该现象则不会出现;另外,用R挡起步,也没有起步冲击现象。综合这些故障现象,初步判断该车故障是由变速器怠速空挡控制功能工作异常导致的。
怠速空挡控制功能是指变速器处于前进挡时,踩下制动刹车踏板后车辆静止,系统能自动松开前进挡离合器。如图1所示,一般情况下,当车辆器挂入前进挡后 ,变速器C1离合器结合发动机动力经变矩器、C1离合器传递到车轮,单向离合器F2反向制动行星架,此时车辆进入爬行(缓慢移动)模式。当踩下制动踏板车辆静止时,由于输入轴静止不动,发动机的功率就会被变矩器损耗掉。此时发动机将通过增加喷油量来提高扭矩,以维持发动机怠速稳定,同时也牺牲了燃油经济性。而具有怠速空挡控制功能的变速器,在此过程中则会释放C1离合器使变速器进入N挡,降低液力变矩器和发动机的负荷,以提高燃油经济性,同时降低怠速时的车身振动。
图1 自动变速器动力传递线路示意图
激活变速器怠速空挡控制功能需要具备一定的条件(表1),否则怠速空挡控制功能就会处于关闭状态。另外,该功能是通过TCU软件写入的,默认是处于打开状态的,车辆上没有开关此功能物理按键,部分车辆可通过刷写软件来关闭此功能,带启停的车辆没有此项功能。
表1 怠速空挡控制功能的开启条件
为了进一步验证,笔者用诊断仪调取了变速器的相关的数据。通过对比发现压力控制电磁阀F是控制C1离合器的(图2),又找到变速器上的C1离合器的油压测试口(图3)连接机械油压表检测离合器油压。
当油温超过88℃故障出现时,TCU的输入控制电流高达9.30A,C1离合器压力瞬间达到7.5bar左右;当油温低于80℃时,压力电磁阀F的控制电流在5.90A左右,C1离合器压力从0缓慢的上升到4bar左右。
挂入D挡时,TCU控制电磁阀接通C1离合器的油压实现挡位的正常结合(图4),电磁阀控制电流大小决定了离合器油压的大小,油压过大离合器的结合速度就快,具体表现就是起步冲击。电磁阀的控制电流还具有修正机械偏差的作用。该车的故障是因为控制油压过大造成的,而油压大是因为电脑给了电磁阀过高的控制电流。
图2 C1离合器电磁阀检测数据
图4 离合器C1控制过程图
综合以上分析可以判定该车起步冲击的主要原因是变速器控制电脑TCU出现了问题。在征得车主认可后,笔者订购了变速器控制模块TCU,装车并编程后试车,在任何温度条件下,压力控制电磁阀F的电流始终控制在0.5A左右,C1离合器油压的结合数值也恢复正常(图5),至此该车故障被彻底排除。
图5 正常C1离合器的控制电流
通过本案例,笔者认为:清晰的诊断思路和仔细的检测能提高汽车维修效率和准确性。通过车主描述和路试,可快速掌握故障的发生规律;通过分析故障现象和特征,可逐步缩小故障范围,并最终锁定故障点;通过相关诊断、检测设备排除可进一步验证故障,避免盲目换件而带来配件和工时的浪费,提高一次修复率。
专家点评
罗新闻
自动变速器是一个机电液混合体,而且是结构比较复杂的部件,要想维修好自动变速器必须进行通盘考虑。
本文作者对故障诊断的思路非常清晰,首先根据故障现象,并结合变速器的机械结构,快速找到了故障可能产生的部位;然后,对其控制原理进行了仔细的分析;再借助诊断仪调取了变速器的相关的数据,通过读取数据流分析出故障的原因。
正如作者所说,盲目换件不但不能快速解决问题,反而会浪费配件和维修工时,只有熟练掌握系统的结构、控制逻辑、工作原理,才有可能顺利排除故障。