2009年宝马X5 6HP21自动变速器频繁锁挡

◆文/河北 商爱朋

一、故障现象

一辆2009年宝马X5越野车，搭载型号为N52的直列6缸自然吸气发动机，使用德国ZF公司生产的6HP21型自动变速器，行驶里程141 000km，客户抱怨在行驶较长里程或在高速上行驶时，比较容易出现组合仪表齿轮灯点亮，车辆加速无力。

接车后首先连接诊断仪器，读取变速器控制模块的故障码，有1个故障码存在(图1)：4F8C EGS换挡机构6-5传动比监控。清除故障码试车，变速器能正常换挡，除了2升3换挡质量欠佳外其余挡位升降挡基本正常。行驶较长一段距离后，故障果然再次出现，组合仪表上齿轮灯点亮(图2)，变速器处于锁挡状态(即保护模式，前进挡只有4挡一个挡位，不换挡，变矩器不闭锁，所以开起来加速无力，无驾驶乐趣)，同时音响娱乐系统的中央显示屏(CID)也有相应文字提示(未拍照片)：“谨慎驾驶，可以继续行驶，加速能力降低，尽快由最近的BMW售后服务检查”。若熄火再着车挂挡行驶或用诊断仪器清除故障码，则能暂时解除锁挡状态，行驶一段时间后故障又再会出现，周而复始，循环往复。

二、6HP21型自动变速器结构原理

6HP21型自动变速器采用经典的莱普来蒂尔(Lepelletier)行星齿轮组，通过3组离合器，两组制动器实现6个前进挡和1个倒挡(图3)，其动力传动元件表如图4所示。

三、故障分析及维修方案制定

单从故障码的字面意思进行分析，报传动比监控的故障码，问题主要还是出现在变速器的机械部分磨损上，如从阀体到各离合器油路中的铜套钢套、特氟龙密封环、各离合器活塞的橡胶密封环等。而从故障码的具体内容分析，6挡降5挡传监控，从5挡和6挡的传动路线(图3)及传动元件表分析，6挡降5挡主要是C离合器的释放和B离合器的结合，检查重点应主要放在这两个离合器本身及供油油路上。而对于各离合器的工作状态，是有数据流反馈的，即离合器的填充压力数据，可以对比发动机控制系统中长短期燃油调整的控制来理解。填充压力为正值则为离合器的压力偏小，需往大了调整；若为负值，则为离合器的压力偏大，需往小了调整。一般填充压力的数据在-250～250mbar(1mbar=100Pa)为正常范围，若超出此范围，容易引起换挡质量问题，甚至设置故障码，使变速器锁挡，读取离合器数据(图5)，得知除E离合器外，其余各离合器数值均已偏离正常范围。既然大多数离合器的数据都不好，决定拆解变速器，更换铜套包(包括所有部件上的铜套或铝套)、小修包(包括各离合器的橡胶密封圈，胶管、轴上的特氟龙密封圈、油封、阀体内蓄压器、油底壳垫等)、CD双面鼓钢套，对阀体进行清洗(条件所限，无电磁阀检测设备及阀体检测设备)，然后装车试验。

四、维修方案及结果验证

征得客户同意解体变速器，有明显磨损的地方有：B离合器鼓上和A离合器转毂相配合处的铝套(图6)；E离合器片均有些脱皮；D离合器有一张片边缘磨损过度；E离合器转毂上印痕过深(图7)；CD鼓钢套也有轻微磨损。更换磨损的A离合器转毂和E离合器转毂；更换磨损的离合器片；更换各离合器橡胶密封圈，及壳体上的油道胶管，油路密封环等(图8)；更换各铜套及CD鼓钢套(图9)。

拆解阀体清洗，7个蓄压器已经有6个损坏(图10)，更换6个蓄压器。更换油底壳装复后试车，刚一开始，看各离合器的数据还可以，只有C离合器的有些不正常(图11)。可是想一想，从阀体到C离合器、胶管、离合器密封环都换新了！。因为总体换挡质量并不电特别好，离合器数据也不都在正常范围内，决定清除学习值再试车，清除学习值后，情况反而进一步恶化，不但2挡升3挡换挡不质量不太好，主要是4挡升5挡冲击加打滑后组合仪表上齿轮灯又再度亮起。读取变速器控制模块的故障码，有一个故障码设置(图12),4F8A EGS换挡机构4-5传动比监控。此后无论怎么试，均不见好转，除非用手动模式，在满足升5挡的车速时松油门然后手动升5挡才感觉不到闯挡和打滑来。同时再看离合器数据，已经变得比较差(图13)。除了B和D离合器，均不正常。

此时，维修技师认为还是要相信自己的判断，即小修包和铜套包及磨损部件已更换，变速器内部是没有问题的。而清除学习值后情况急转直下，似乎预示着电磁阀功能的衰退。决定更换一块再制造(图14)的阀体(单独电磁阀价格昂贵)，到件后装车清除学习值试车，升挡质量比较好。但在车辆停车时，会有一个冲击，查看数据流得知，车在停住的时候，变速器所在的挡位有时在2挡，有时在3挡，等车停住后，才完成降一挡的动作，即冲击为2降1冲击，反复试车，并不能消除。执行(图15)复位自学习功能，同样无济于事。再调换一块阀体，装车后清除学习值试车，升降挡效果堪称完美，没有了2挡降1挡冲击。离合器数据流也接近于完美(图16)，故障彻底排除。

五、维修小结

该故障之所以没能一次修复，主要是因为维修技师一开始就忽略了阀体问题，因为笔者近期听到各种说法，比较有印象的一种就是6HP的阀体不爱坏，有问题也是电磁阀问题。另外近期刚修一个华颂7的6HP21，换完阀体后故障现象并没有好转，更加强化了阀体不容易出问题这种认识。这些已经形成的思维定势使本次维修陷入了盲区，因此维修实践中摆脱思维定势的束缚是难能可贵的。