◆文/河南 王志力
王志力(本刊编委会委员)
梅赛德斯-奔驰认证技师,在一线从事汽车维修工作近10年,主编出版《奔驰维修案例集粹》一书,先后在《汽车维修与保养》等汽车维修类杂志上发表技术文章300余篇。
一辆2018款北京奔驰E300,底盘号为LE4213148,装配274涡轮增压发动机,9速自动变速器,行驶里程为9 920km,车主反映该车停放一下午后无法挂挡行驶,要求救援。
到达救援现场后,尝试启动发动机,能够顺利启动,但是无论是挂入D挡还是R挡,1~2s后,挡位就会自动回到N挡,接着又自动回到P挡,且在换挡时也听不到变速器内部机构换挡的声音。于是只好把故障车拖回维修站进一步检测。
连接诊断电脑进行快速测试,读取到故障码(图1)。
图1 故障车上的故障码
故障码P072200的含义是:“输出轴”转速传感器信号缺失;故障码P07EF00的含义是: 未能进入驻车位置。经过初步试车检查发现,当挂入挡位时,目标挡位会正常显示,而实际挡位依然在N挡,如图2所示。这就说明换挡杆发出换挡信号到变速器控制单元,而变速器自身不能实现换挡。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,持续踩住制动踏板,变速器处于N挡或P挡,然后根据提示点“继续”进行下一步,但是诊断电脑提示学习不成功。接着检查变速器油,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。
图2 不正常的实际值
利用诊断电脑进行阀门冲洗,阀门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,诊断电脑上会显示相应冲洗过程的数量,如图3所示。完成阀门冲洗后,故障车的故障仍然存在。根据故障现象及功能原理,怀疑是变速器阀体出现故障,于是向厂家技术部门发报告请求技术支持,技术部门建议同时更换变速器阀体和驻车止动爪。按照厂家技术部门的要求更换变速器阀体和驻车止动爪后试车,故障车恢复正常,故障被彻底排除。
图3 进行阀门冲洗
通过本故障案例,有必要系统学习奔驰9速自动变速器驻车止动爪功能原理。
目前上市的奔驰新款车型,如C级、E级、S级和GLC等都已搭载新款9速自动变速器,笔者先后遇到过几例变速器不能换挡的故障案例,在此简单介绍奔驰新款9速自动变速器的驻车止动爪功能原理及结构。
驻车止动爪作为驻车制动器的附加安全特性,是为了防止车辆滑行。驻车止动爪位于变速器外壳的后部区域,主要由驻车锁机构和电液两部分组成,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。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)以电液方式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挡以外的位置)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,结构图如图5所示。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挡以外的位置(11e)中抬出,从而阻止活塞杆(11f)的机械锁止。通过预张紧弹簧(11l)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)。
如果驻车止动爪已处于P挡位置,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挡位置)中。
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挡以外的位置的压力,克服预张紧弹簧(11 l)的弹簧作用力,向P挡以外的位置移动。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P挡以外的位置。如果压力降低(预张紧弹簧11l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挡以外的位置。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。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。
图4 驻车锁结构图
图5 驻车止动爪工作原理图