法拉利F430半自动变速器及电子差速器原理与检修(一)

◆文/福建 陈育彬

一、法拉利F430半自动变速器和电子差速器的基础知识

法拉利F430采用发动机后置后轮驱动方式，使用了F1式的方向盘和Marelli 半自动变速器系统CFC231，这种变速器实质上是一个电控机械式变速器，主要由伺服液压驱动器实施电控的干式双离合器和电控换挡执行器驱动的同步机械式变速器组成。法拉利F430与众不同的一个技术特征是配置了电子差速器(E-Diff)，这项技术使得F430在赛道上能够保证转向时获得最大的抓地力量，消除了车轮空转，以达到优异的道路操控性能。F430电子差速器是一种用作中央差速器的主动控制式限滑差速器，又称电液式限滑差速器，它利用前后轴轮速传感器采集车轮转速信号，传递给差速器控制单元(位于驾驶员座椅后方)。差速器控制单元根据转速的输入信号和内置的控制程序，控制位于左侧半轴上方的差速器锁止电磁阀(图1)，电磁阀工作后，调整控制油压进入差速器内的活塞腔，当油压达到10～20bar(1bar=105Pa)之间时，差速器锁止离合器组件压紧，实现驱动转矩在左右驱动轴上的动态分配。

离合器和换挡执行器共用一个电磁阀组件(又称阀组单元)，安装在右后轮胎罩后方，主要由6个电磁阀、压力传感器、蓄压器、止回阀、最大压力安全阀、阀套等组成(图2)。EVF为离合器电磁阀，该电磁阀控制主油路油压通往离合器执行器的油路。EV1、EV2为插入/分离(啮合)电磁阀，即PPV(Pressure Proportional Valve)压力比例阀。EV3、EV4、EV5为挡位选择电磁阀，这三个电磁阀为流量比例阀FPV(Flow Proportional Valve)。

图2 电磁阀组件

电磁阀EV1～EV5按照表1所示的工作方式来实现变速器换挡。该车采用干式双离合器片K1和K2，EV1控制K1离合器，实现1-3-5-R挡位的啮合；EV2控制K2离合器，实现2挡、4挡、6挡的啮合。EV3、EV4、EV5按一定的组合顺序工作，实现相应挡位的啮合。

表1 变速器换挡-电磁阀激活表

二、关于液压泵的工作压力

将点火开关置于“ON”位置，连接诊断仪，当液压油泵停止工作时，在室温下检查液压泵的油压必须40～55bar之间。如果压力低于40bar，液压泵工作，高于51bar时，液压泵停止工作。

在蓄电池电压高于12V的前提下，使用诊断仪进入变速器控制单元，检查“继电器油泵关断”的状态，执行变速器换挡激活油泵(“继电器油泵接通”)，中断换挡指令，通过读取“油泵继电器”的数值和听取油泵声响，检查油泵保持激活状态的持续时间。液压泵的工作时间在4～6s之间，表示系统压力正常。 如果工作时间超过6s，可能原因：电磁阀组件、止回阀是否漏油，放空螺杆是否紧固，液压油泵工作不良。如果液压油泵工作时间短于4s，可能原因为蓄能器不良。实际检查液压泵的工作状态：起动发动机后，液压泵每隔6s工作一次，每次工作时间为4s。

当驾驶员一侧的车门打开，而且未插入点火钥匙时，在汽车起动前，变速器控制单元激活，起动液压泵，增大油压。

三、排放空气的步骤

当拆卸或更换法拉利F430的液压泵、电磁阀组件、差速器锁止电磁阀、离合器液压管路等液压部件时，必须使用检测仪器进行排放空气，具体的步骤如下：

1.先对离合器进行排放空气。连接诊断仪，进入半自动变速器控制单元，选择“特殊功能”，选择“离合器执行器排气”，然后松开离合器排放空气孔进行排放管路的空气(图3)。

图3 离合器排放空气位置

2.换挡执行器排放空气。拆下变速器右侧的换挡执行器(带8颗7号的小螺母)，将换挡执行器移至排气管一侧，这时可以看到3颗带一字排放空气的小螺丝(图4)。先用一字螺丝工具拧松这三颗螺丝，连接诊断仪式，进入半自动变速器控制单元，选择“特殊功能”，选择“排气执行器接合和选择”(图5)。值得注意的是，道通908翻译不准，显示“排气制动器接合和选择”。这时可以听到换挡执行器上的三颗螺丝有排放空气的声音，但不会流出油液。执行该程序2～3次。

图4 换挡执行器的排放空气螺丝

图5 变速器控制单元特殊功能界面

3.差速器排放空气。差速器锁止离合器油液排放空气孔位于左侧半轴上方(图6)，用7号套筒拧松排放螺丝，用白色透明的塑料软管接上，同时将右后方的油壶加满。连接诊断仪，进入差速器控制单元，选择“部件测试”，选择“EDIFF排气”按下确定键，然后选择“打开”，这时油液应该流得相当快，直到没有空气为止。如果油液流得很慢，说明系统压力过低，可能原因为锁止电磁阀发卡。

图6 差速器油液排放孔

4.挡位学习(在半自动变速器控制单元内)。连接诊断仪，进入半自动变速器CF231，选择特殊功能，选择“自学习”，按下“确定”，这时变速器控制单元将会控制换挡执行器按“1-2-3-4-5-6-R”顺序挡位进行切换。在变速器挡位自学习过程中，啮合/选择行程的网格将储存在变速器控制单元的内存中，每次换挡时，变速器控制单元将会检查指针是否在网络内正确移动。每次驱动器装配在变速器上时，必须执行自学习程序，记忆新的网格。

值得注意的是，在挡位学习之前，有必要事先清除差速器控制单元内的故障代码，以便在挡位学习完成后，再次检查差速器控制单元是否会出现C2011的故障代码。如果出现C2011的故障代码，说明液压系统存在压力不足或泄漏(尤其是内部泄漏)的现象。