黃廣鎰

（廣州市交通高級(jí)技工學(xué)校，廣東 廣州 510170）

前言

過去10年，混動(dòng)市場(chǎng)處于培育期，目前的混動(dòng)技術(shù)以及混動(dòng)產(chǎn)品多以提供節(jié)油環(huán)保方面的價(jià)值為主，這也是市場(chǎng)的傳統(tǒng)需求。目前市場(chǎng)上油電混合動(dòng)力車型一般分為兩類，一類是專為節(jié)油而設(shè)計(jì)，這類車型有不錯(cuò)的燃油經(jīng)濟(jì)性，但缺乏駕控樂趣；另一類就是專為動(dòng)力而生，采用大排量發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)雙組合，力求達(dá)到更強(qiáng)動(dòng)力，但又犧牲了一些節(jié)油特性，就如同魚與熊掌一般，讓人難以兼得。

而集多種"黑科技"于一身的混動(dòng)雅閣，并實(shí)現(xiàn)高效領(lǐng)先的燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，更具有激動(dòng)人心的性能表現(xiàn)?；靹?dòng)雅閣的i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)由2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力控制單元(PCU)、高功率電機(jī)以及大容量鋰離子電池組成，其中E-CVT變速箱的電機(jī)部分裝載的是雙電機(jī)，既沒有傳統(tǒng)的變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)，也不需要行星齒輪，結(jié)構(gòu)上要比豐田的THS-II混動(dòng)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單一些。

這套混動(dòng)系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)是，它不僅可以像其它混動(dòng)系統(tǒng)一樣提供出色的燃油經(jīng)濟(jì)性，而且動(dòng)力方面的要求也絕不降低，所以被稱為運(yùn)動(dòng)型混合動(dòng)力系統(tǒng)。E-CVT變速箱提供驅(qū)動(dòng)力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但卻十分有效，經(jīng)實(shí)測(cè)：0-100 km/h加速僅需8.09秒，作為一臺(tái)以環(huán)保為主要目的的混合動(dòng)力量產(chǎn)民用轎車，十分驚人。同時(shí)，工信部給出的官方實(shí)測(cè)綜合油耗是每百公里4.2L的最低油耗，作為一臺(tái)2.0L排量的中高級(jí)量產(chǎn)民用轎車，其節(jié)油程度也是相當(dāng)可觀。

而隨著混動(dòng)雅閣的銷量增加，廣汽本田特約店對(duì)混動(dòng)雅閣的維護(hù)和檢測(cè)工作也將逐步增加。但是由于E-CVT變速箱與傳統(tǒng)變速箱在結(jié)構(gòu)和功能方面有極大的差異，其檢測(cè)方法也存在極大的區(qū)別。對(duì)于E-CVT變速箱來說，并不能通過時(shí)滯測(cè)試、失速測(cè)試和傳統(tǒng)路試方式進(jìn)行性能的判斷，只能依靠診斷電腦、油壓測(cè)試、工作噪音及動(dòng)力模式工作情況進(jìn)行基本判斷。因此，重點(diǎn)研究和分析E-CVT變速箱的油壓測(cè)試，對(duì)于掌握E-CVT檢測(cè)檢驗(yàn)工作尤為重要。

1 故障現(xiàn)象

該故障車輛是一臺(tái)新出廠的混合動(dòng)力雅閣，在到店執(zhí)行PDI檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在60KM/H時(shí)速行駛，車輛動(dòng)力明顯不足。同時(shí)發(fā)現(xiàn)該車比其他混動(dòng)雅閣的高壓電池消耗電量速度要快很多。為避免影響該車的銷售，需要要求盡快解決問題。

2 E-CVT變速箱的介紹

混動(dòng)雅閣的E-CVT變速箱是本田i-MMD混合動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分?；靹?dòng)雅閣所搭載的 i-MMD系統(tǒng)，是目前全球最高效的混合動(dòng)力系統(tǒng)，由2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)和雙電機(jī)動(dòng)力控制單元結(jié)合鋰電池組組成。如圖1所示。

圖1

本田的E-CVT變速箱隨著各行駛條件的不同，可以自動(dòng)進(jìn)行行駛模式的切換，使燃料效率和動(dòng)力性能最優(yōu)化的結(jié)合。動(dòng)力模式的切換方式，不需要使用行星齒輪，只通過超速離合器進(jìn)行，機(jī)械損失減到最小限度。如圖2所示，共有三種行駛動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。

圖2

E-CVT變速箱通過組合使用發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪和電動(dòng)電機(jī)，提供無級(jí)變速的前進(jìn)速度和倒車。

E-CVT變速箱允許車輛通過電動(dòng)動(dòng)力或發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。兩種動(dòng)力均通過變速箱內(nèi)的齒輪傳送到輸出軸。該變速箱無傳統(tǒng)的齒輪或帶輪變速機(jī)構(gòu)，完全依靠超速離合器進(jìn)行動(dòng)力切換，以及電機(jī)的功率變化輸出不同速比動(dòng)力和扭矩。

電動(dòng)機(jī)的功率輸出特點(diǎn)不同于內(nèi)燃機(jī)，可以在運(yùn)轉(zhuǎn)初期就輸出極大的扭矩（因此起步時(shí)不可過于激烈操作加速踏板，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)）。

E-CVT變速箱需要定期更換變速箱油（ATF-DW1），且不可分解，如有故障只能整體更換（雖然沒有變速機(jī)構(gòu)，但還有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和離合器，需要使用變速箱油，電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)也要通過變速箱油進(jìn)行散熱）。

3 故障原因分析和E-CVT變速箱超速離合器作用

車輛在進(jìn)行PDI檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了異常，但是通過本田診斷儀HDS進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)故障碼。通過對(duì)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)在60KM/H行駛，超速離合器工作/結(jié)合的時(shí)候，該車的輸出軸轉(zhuǎn)速比其他混動(dòng)雅閣車輛稍低，雖然也處于正常范圍。由于是全新車型，沒有過往案例參考和借鑒，只能從工作原理上進(jìn)行初步分析。

首先分析超速離合器的作用：用于切換發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同的動(dòng)力輸出源。本文簡(jiǎn)單介紹一下E-CVT的三種驅(qū)動(dòng)模式。

E-CVT變速箱共有三種驅(qū)動(dòng)模式：純電動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力模式、純發(fā)動(dòng)機(jī)模式。

根據(jù)工況的不同，利用超速離合器的結(jié)合/分離操作，E-CVT可以進(jìn)行動(dòng)力的切換。如圖3所示。

圖3

純電動(dòng)/EV行駛模式時(shí)，利用PCU將電能控制在最佳電量范圍內(nèi)，用以驅(qū)動(dòng)行使用電機(jī)。

混動(dòng)行駛模式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，所產(chǎn)生的電能傳送至高壓蓄電池，通過高壓蓄電池控制系統(tǒng)控制在最佳電量范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng)行駛用電動(dòng)機(jī)。

純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過E-CVT變速箱的超速離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接用作驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)，行駛用電動(dòng)機(jī)可在車輛減速或制動(dòng)時(shí)輔助或回收能量。

如圖4所示：

圖4

首先，是純電動(dòng)模式，又稱為EV模式。由混合動(dòng)力高壓蓄電池提供電力給電動(dòng)機(jī)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輛。如圖5所示，當(dāng)超速離合器不工作/分離的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行直接的動(dòng)力輸出。

圖5

此時(shí)，電動(dòng)機(jī)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪的動(dòng)力流程：電動(dòng)機(jī)→電動(dòng)機(jī)軸→副軸

主減速器主動(dòng)齒輪→主減速器從動(dòng)齒輪→差速器→驅(qū)動(dòng)半軸→驅(qū)動(dòng)輪

其次，介紹發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)一起工作的時(shí)候，本文稱之為混合動(dòng)力模式。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要工作是對(duì)混合動(dòng)力高壓電池進(jìn)行充電，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，超速離合器不工作/分離。

只要油門到達(dá)一定深度系統(tǒng)判斷需要加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)啟動(dòng)但卻并非像傳統(tǒng)混動(dòng)那樣將發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)動(dòng)力混合起來。發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)的角色就是發(fā)電機(jī)，它完全不會(huì)參與到驅(qū)動(dòng)，而只負(fù)責(zé)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，然后將電力提供給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)車輪并將富余電能用于電池充電，可以看出這與插電式混動(dòng)原理一致。如圖6所示。

圖6

發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力流程分別為：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)→飛輪→輸入軸→發(fā)電機(jī)齒輪→發(fā)電機(jī)

（2）電動(dòng)機(jī)→電動(dòng)機(jī)軸→副軸→主減速器主動(dòng)齒輪→主減速器從動(dòng)齒輪→差速器→驅(qū)動(dòng)半軸→驅(qū)動(dòng)輪

最后，我們介紹下純發(fā)動(dòng)機(jī)模式。當(dāng)只有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，就是純發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式。

當(dāng)車輛處于高速巡航狀態(tài)，由于電動(dòng)機(jī)不擅長(zhǎng)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)且耗電量很大，而混動(dòng)雅閣所搭載的2.0 L阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)較適合高轉(zhuǎn)速低油耗運(yùn)行，所以在高速巡航（約60KM/H以上）時(shí)，會(huì)由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛。如圖7所示。

圖7

此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出流程：

發(fā)動(dòng)機(jī)→飛輪→輸入軸→超越離合器→超越齒輪→副軸→主減速器主動(dòng)齒輪→主減速器從動(dòng)齒輪→差速器→驅(qū)動(dòng)半軸→驅(qū)動(dòng)輪

另外，在E-CVT變速箱三種模式之外，最后再說明一下E-CVT變速箱是如何實(shí)現(xiàn)倒擋的。E-CVT的倒車擋是通過純電動(dòng)/EV模式中電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。如圖8所示。

圖8

此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸流程與純電動(dòng)/EV模式一致：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)→電動(dòng)機(jī)軸→副軸→主減速器主動(dòng)齒輪→主減速器從動(dòng)齒輪→差速器→驅(qū)動(dòng)半軸→驅(qū)動(dòng)輪

從超速離合器的作用和 E-CVT變速箱的三種工作模式的特性進(jìn)行推斷分析，最大的故障可能性是超速離合器打滑，導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力在巡航行駛狀態(tài)不能完全提供給車輛行駛系。

總結(jié)可能原因，并按可能性進(jìn)行依次排序：

（1）超速離合器打滑

（2）E-CVT變速箱油量不足

（3）E-CVT變速箱油內(nèi)部存在泄壓

（4）E-CVT變速箱油液濾網(wǎng)堵塞

（5）電磁閥控制異常（根據(jù)診斷電腦數(shù)據(jù)分析基本不可能）

（6）動(dòng)力系統(tǒng)電腦控制異常（根據(jù)診斷電腦數(shù)據(jù)分析基本不可能）

（7）線束問題（根據(jù)診斷電腦數(shù)據(jù)分析基本不可能）

（8）IPU工作異常（根據(jù)診斷電腦數(shù)據(jù)分析基本不可能）

4 E-CVT變速箱的油壓測(cè)試流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析

針對(duì)該混合動(dòng)力雅閣進(jìn)行油壓測(cè)試：

首先注意：

（1）使用電腦診斷儀檢查變速箱系統(tǒng)是否有 DTC。如果存儲(chǔ)了任何DTC，先進(jìn)行故障排除再予以清除。

（2）安裝壓力表適配器時(shí)，不要讓灰塵或其他異物進(jìn)入孔口。

（3）測(cè)試各個(gè)壓力孔后，務(wù)必檢查ATF液位。安裝或拆卸壓力表適配器時(shí)，ATF可能從壓力檢查孔流出。

（4）每次測(cè)試壓力，油門踏板踩下不要超過 10 秒鐘。

（5）提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，不要使變速箱換檔。

（6）提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速后，如需降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，請(qǐng)緩慢放松油門踏板。避免突然松開油門踏板，因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪空負(fù)荷情況下，電機(jī)回收能源產(chǎn)生過大的磁通阻力，瞬間自動(dòng)制動(dòng)變速箱，損壞變速箱內(nèi)部齒輪。

行駛測(cè)試時(shí)可能出現(xiàn)VSA系統(tǒng)DTC。如果出現(xiàn)VSA系統(tǒng)DTC，測(cè)試完成后用 HDS 清除 DTC。

測(cè)試流程開始：

（1）測(cè)試各個(gè)檢查孔的機(jī)油壓力，從下表中選擇一個(gè)合適的適配器，并將各個(gè)適配器連接至A/T機(jī)油壓力表。如圖9所示：

圖9

（2）車輛-舉升（如圖10）

圖10

（3）ATF - 液位檢查車輛（如圖11）

圖11

（4）HDS DLC - 連接車輛（如圖12）

圖12

（5）管路壓力測(cè)試

1）安裝油壓測(cè)試工具（如圖13、14）。

圖13

圖14

2）執(zhí)行 VSA 系統(tǒng)禁用程序

3）進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)模式，起動(dòng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖 15、16所示）

圖15

圖16

4）將變速箱換至 D 位置/模式。

5）將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別保持為1,500 rpm和3,000 rpm時(shí)，通過HDS監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油壓傳感器數(shù)值，再?gòu)腁/T機(jī)油壓力表讀取并測(cè)量管路壓力。

注意：

在運(yùn)轉(zhuǎn)車輛上作業(yè)時(shí)，收放油門踏板要緩慢，同時(shí)不要用力踩制動(dòng)器。否則可能會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)損壞。

經(jīng)讀取壓力表數(shù)據(jù)：管路壓力在1,500rpm時(shí)，壓力值為710kPa。管路壓力在 3,000rpm時(shí)，壓力值為280kPa。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值：

表1

6）如果管路壓力超出維修極限，參考表中列出的故障及可能原因。

表2

7）雖然管路壓力處于較低值狀態(tài)，但未到維修極限，但是對(duì)于新車來說，這個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)屬于異常狀態(tài)，接下來再進(jìn)行超速離合器的油壓測(cè)試。

8）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。

9）拆下A/T機(jī)油壓力表。

10）用新的密封墊圈安裝密封螺栓。

注意：不要重復(fù)使用舊的密封墊圈。

拆卸變速箱油壓傳感器（如圖17所示）

圖17

超速檔離合器壓力測(cè)試

11）安裝油壓測(cè)試工具（如圖18、19）。

圖18

圖19

執(zhí)行 VSA 系統(tǒng)禁用程序

進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)模式，起動(dòng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

將變速箱換至 D 位置/模式。

將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持為1,500 rpm，通過HDS監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油壓傳感器數(shù)值，再?gòu)腁/T機(jī)油壓力表讀取并測(cè)量管路壓力。

注意：

在運(yùn)轉(zhuǎn)車輛上作業(yè)時(shí)，收放油門踏板要緩慢，同時(shí)不要用力踩制動(dòng)器。否則可能會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)損壞。

1）經(jīng)讀取壓力表數(shù)據(jù)，管路壓力：在發(fā)動(dòng)機(jī) 1,500rpm時(shí)，管路壓力數(shù)值是680kPa。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值：

表3

2）從數(shù)據(jù)上明顯發(fā)現(xiàn)超速離合器管路壓力的實(shí)測(cè)值比標(biāo)準(zhǔn)值低，測(cè)試結(jié)果正如我們的意料之中，接下來完成后續(xù)的檢測(cè)操作。

3）如果超速檔離合器壓力超出維修極限，參考表中列出的故障及可能原因。

表4

4）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。

5）將插接器從變速箱油壓傳感器上斷開。

6）拆下A/T機(jī)油壓力表。

7）從壓力表適配器 A 上拆下變速箱油壓傳感器。

8）用新的密封墊圈安裝密封螺栓。

變速箱油壓傳感器安裝

ATF -液位檢查（如圖20所示）

注意防止異物進(jìn)入E-CVT變速箱。

● 關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，在60－90秒鐘內(nèi)檢查液位。

● 如果散熱器風(fēng)扇啟動(dòng)三次或更多次，則將顯示更高的液位。

圖20

DTC檢查：使用HDS檢查所有DTC。如有必要，使用HDS 清除 DTC。

完結(jié)

由于該車是屬于未售新車，發(fā)現(xiàn)了該故障情況直接向廠家申請(qǐng)保修1臺(tái)E-CVT變速箱總成。

5 故障排除

更換E-CVT變速箱總成后，故障排除。

6 結(jié)束語

由于 E-CVT變速箱與傳統(tǒng)變速箱在結(jié)構(gòu)和功能方面有極大的差異，其檢測(cè)方法也存在極大的區(qū)別。對(duì)于E-CVT變速箱來說，并不能通過時(shí)滯測(cè)試、失速測(cè)試和傳統(tǒng)路試方式進(jìn)行性能的判斷，只能依靠診斷電腦、油壓測(cè)試、工作噪音及動(dòng)力模式工作情況進(jìn)行基本判斷。

時(shí)滯測(cè)試不適用于E-CVT：E-CVT變速箱的傳動(dòng)比變化和扭矩變化，完全利用電動(dòng)電機(jī)的功率輸出變化。因此無法通過過往的時(shí)滯測(cè)試進(jìn)行判斷。

失速測(cè)試不適用于E-CVT：E-CVT變速箱沒有配置液力變矩器，而唯一的超速離合器是只有車輛在勻速巡航狀態(tài)才工作結(jié)合，因此也無法通過過往的失速測(cè)試進(jìn)行判斷。

路試不適用于E-CVT：E-CVT變速箱的傳動(dòng)比變化和扭矩變化，完全利用電動(dòng)電機(jī)的功率輸出變化。因此不存在固定的換擋點(diǎn)，類似CVT帶輪及鋼帶傳動(dòng)的模式，甚至比CVT更加的平順，所以才稱之為E-CVT，電動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的無極變速。

E-CVT變速箱可以說是目前混合動(dòng)力技術(shù)中非常特別的一種混合動(dòng)力變速箱，雖然稱之為CVT無級(jí)變速變速箱，但實(shí)際上卻是通過電動(dòng)機(jī)的電能輸出進(jìn)行功率、扭矩的調(diào)控。該變速箱通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，卻實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的混動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)切換，并且實(shí)現(xiàn)了變速箱的功率與扭矩變化。

希望各位能通過對(duì)本文的閱讀，能掌握E-CVT油壓測(cè)試的操作方法，知悉檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。并通過對(duì)油壓測(cè)試的分析，初步掌握E-CVT變速箱的檢測(cè)方法、基本機(jī)構(gòu)、工作原理。由此，進(jìn)一步學(xué)習(xí)混動(dòng)雅閣E-CVT變速箱的檢測(cè)、診斷技術(shù)，提升對(duì)E-CVT變速箱的維修診斷準(zhǔn)確性。

[1] 2016款混合動(dòng)力雅閣新車型技術(shù)培訓(xùn)教材.廣汽本田內(nèi)部培訓(xùn)資料.

[2] 本田MaRISⅡ網(wǎng)絡(luò)版維修手冊(cè)廣汽本田內(nèi)部培訓(xùn)資料.

[3] 電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與原理.北京大學(xué)出版社.

[4] 高級(jí)汽車檢測(cè)工考證指導(dǎo)教材.廣東科技出版社.