◆文/北京 薛慶文
薛慶文 (本刊編委會(huì)委員)
北京陸兵汽車技術(shù)服務(wù)有限公司培訓(xùn)講師、北京清華大學(xué)國(guó)家骨干教師培訓(xùn)基地專家講師、北京理工大學(xué)客座教授、全國(guó)汽車維修專項(xiàng)技能認(rèn)證技術(shù)支持中心培訓(xùn)講師及命題專家、國(guó)家質(zhì)檢總局汽車產(chǎn)品缺陷管理中心特聘專家、中國(guó)汽車維修技術(shù)總監(jiān)俱樂(lè)部發(fā)起人、北京天元陸兵汽車科技有限公司總工程師、馬來(lái)西亞汽車公會(huì)特聘講師、2016年汽車自動(dòng)變速箱智能養(yǎng)護(hù)大賽總策劃兼總裁判長(zhǎng)。
(接上期)
2013款進(jìn)口大眾CC轎車,搭載1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)和0AM型7擋干式雙離合器變速器(DSG),行駛里程約為12 400km。
此車在正常使用過(guò)程中變速器突然出現(xiàn)動(dòng)力中斷(失速)情況,前進(jìn)和倒擋均全部失效。用戶無(wú)奈只得將車輛運(yùn)至修理廠。
通過(guò)試車發(fā)現(xiàn)此車掛前進(jìn)擋和倒擋均不能行駛,與用戶所描述相符。同時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表中扳手樣式提示燈和擋位指示燈交替閃爍(故障燈),說(shuō)明控制單元已執(zhí)行應(yīng)急模式并存儲(chǔ)相關(guān)故障碼。連接診斷儀進(jìn)行檢測(cè),在變速器系統(tǒng)中讀到兩個(gè)較為關(guān)鍵故障碼,分別為“05946/P173A/000換擋執(zhí)行器的行程傳感器1信號(hào)不可靠”和“05947/P173B/000換擋執(zhí)行器的行程傳感器2信號(hào)不可靠”(圖108)。將其刪除后并重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),故障依舊。再次刪除故障碼,嘗試進(jìn)行匹配設(shè)定,但反復(fù)操作多次均未能成功。其記錄的匹配終止碼分別為“50-1/3擋同步器匹配時(shí)準(zhǔn)備超時(shí)(位置信息不在正確指定位置)”和“52/4擋同步器匹配時(shí)準(zhǔn)備超時(shí)(位置信息不在正確指定位置)”。由此可見(jiàn)變速器確實(shí)存在故障,只能進(jìn)一步進(jìn)行診斷維修。
上述兩個(gè)故障碼和兩個(gè)匹配終止碼均涉及奇數(shù)擋和偶數(shù)擋側(cè)的同步器行程信息。于是出于安全考慮,控制單元關(guān)閉離合器K1和K2的驅(qū)動(dòng)工作,此時(shí)所有動(dòng)力擋位全部處于失效狀態(tài),導(dǎo)致車輛掛前進(jìn)擋和倒擋均不能行駛。根據(jù)故障碼含義進(jìn)行分析,1/3擋同步器行程傳感器和2/4擋同步器行程傳感器信息不可靠,其可能原因:行程傳感器、控制單元、傳感器對(duì)應(yīng)的磁塊脫落或位置改變以及鐵屑過(guò)多等。
圖108 檢測(cè)到的故障碼
在0AM變速器故障診斷中,可通過(guò)第56~58組數(shù)據(jù)中的數(shù)字編碼(FID)來(lái)尋找相應(yīng)線索,此編碼為廠家編制,目的是方便售后維修。首先進(jìn)入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)第56組(圖109),其第一、二項(xiàng)數(shù)字分別為39和40。再通過(guò)資料信息進(jìn)入數(shù)字編碼庫(kù)進(jìn)行分析并查找維修方案,得知數(shù)字39是指換擋執(zhí)行器1/3的行程傳感器信號(hào)可信度;數(shù)字40是指換擋執(zhí)行器2/4的行程傳感器信號(hào)可信度。其給出的維修方案:更換機(jī)電控制單元,如里程大于20 000km,更換變速器總成。此時(shí)筆者對(duì)此產(chǎn)生質(zhì)疑,如更換J743機(jī)電單元總成后未能將故障排除該如何是好?但也不可直接將變速器總成更換。于是決定與用戶進(jìn)行溝通之后再做打算。
向用戶解釋具體經(jīng)過(guò)和診斷系統(tǒng)給出的方案后,決定先更換機(jī)電控制單元總成。將全新機(jī)電控制單元按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行測(cè)量安裝(圖110)并添加1L閥體側(cè)液壓油。繼續(xù)再進(jìn)行匹配設(shè)定時(shí),檢測(cè)儀始終出現(xiàn)100號(hào)匹配終止碼,反復(fù)操作亦是如此。啟動(dòng)車輛后控制單元存儲(chǔ)“離合器K1匹配值達(dá)到極限”故障碼,此時(shí)離合器K2匹配通過(guò),于是目前變速器只有偶數(shù)擋可正常工作。
圖109 讀到的FID數(shù)字碼
圖110 測(cè)量并確定機(jī)電單元的安裝位置
再次讀取第56~58組數(shù)據(jù)流,其并未記錄任何FID編碼。通過(guò)實(shí)際對(duì)比新舊機(jī)電控制單元,尤其是對(duì)離合器分泵推桿的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。此時(shí)懷疑離合器存在問(wèn)題,遂立即將變速器拆下進(jìn)行檢查。但未發(fā)現(xiàn)明顯磨損情況(圖111),利用專用工具測(cè)量雙離合器間隙也未發(fā)現(xiàn)異常。雖然如此,筆者考慮到此車行駛里程較長(zhǎng),所以仍將其進(jìn)行更換。
圖111 雙離合器總成
圖112 離合器K1組件
更換雙離合器(圖112)并調(diào)整間隙后故障徹底排除。
更換J743機(jī)電控制單元后,為何還要更換雙離合器總成?究其原因:如果此車行駛里程較短,并且使用狀況良好,則更換J743機(jī)電控制單元后即可正常。但此車已行駛124 000km,離合器片磨損量增大。此時(shí)更換全新機(jī)電控制單元后,其勢(shì)必會(huì)對(duì)離合器狀態(tài)信息重新進(jìn)行修正,但卻因離合器片磨損量而很難修正到標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),因此還須通過(guò)更換全新的雙離合器總成來(lái)使其形成良好的匹配關(guān)系,從而將故障徹底排除。
在實(shí)際維修工作中經(jīng)常會(huì)遇到故障現(xiàn)象確實(shí)為J743機(jī)電控制單元所引起,但將其更換后,該故障還會(huì)再次出現(xiàn)。此時(shí)須注意車輛的實(shí)際狀況和行駛里程。新的機(jī)電控制單元和新的終端元件(離合器)之間容易匹配,但如果新和舊之間匹配數(shù)據(jù)相差較大,則可能會(huì)出現(xiàn)本案例中所出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。
2010款一汽大眾寶來(lái)轎車,搭載1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)和DQ200型干式7擋雙離合器變速器(DSG)。
此車初期因掛前進(jìn)擋和倒擋均不能行駛而進(jìn)入其他變速器專修廠處理。該廠技師發(fā)現(xiàn)診斷儀無(wú)法與變速器系統(tǒng)連接(圖113),繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)變速器控制單元J743電源保險(xiǎn)絲燒斷(圖114),將其更換后卻再次燒斷。在檢查相關(guān)線路均為正常的情況下,拆下J743發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部已燒毀(圖115),將其更換后診斷儀可進(jìn)行連接,但發(fā)現(xiàn)變速器在運(yùn)行時(shí)只能換至3擋。之后多次更換控制單元、閥體、雙離合器等部件均未能解決問(wèn)題,無(wú)奈之下向筆者求助。
圖113 變速器電控系統(tǒng)顯示“無(wú)法達(dá)到”字樣
圖115 燒損的控制單元
圖114 變速器控制單元電源保險(xiǎn)絲線路圖
首先連接診斷儀進(jìn)行檢測(cè),在變速器系統(tǒng)中存儲(chǔ)有3個(gè)故障碼(圖116),分別為“05946/P173A擋位調(diào)節(jié)器行程傳感器1不可信信號(hào)(偶發(fā))”“06012/P177C離合器2達(dá)到公差極限(偶發(fā))”“06274/P1882驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線電動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)控制單元信息丟失(靜態(tài))”。考慮存在偶發(fā)故障,所以嘗試將故障碼刪除。最終剩下“06274/P1882驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線電動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)控制單元信息丟失(靜態(tài))”如圖117所示。
在路試中發(fā)現(xiàn)變速器只能升至3擋。若通過(guò)手動(dòng)模式升擋,則儀表中顯示雖為4擋,但變速器卻依然保持3擋運(yùn)行。此時(shí)為驗(yàn)證是否有其他高速擋位,在D位置下保持踩住加速踏板將車速提升,再將掛擋桿切換至N位置,之后立即再換回D位置,變速器便進(jìn)入5擋,再繼續(xù)行駛則升至6擋、7擋。通過(guò)上述試車過(guò)程可得知,此變速器僅沒(méi)有4擋。
圖116 讀到的故障碼
圖117 僅留下的故障碼
圖118 從56組數(shù)據(jù)快讀到的FID碼“54”
圖119 通過(guò)FID數(shù)據(jù)庫(kù)得到“54”信息說(shuō)明
圖120 讀取到的故障碼
在大眾0AM變速器診斷系統(tǒng)中,可通過(guò)第56~58組數(shù)據(jù)流中的FID數(shù)字碼來(lái)分析故障原因和可能的故障部位。本車在第56組數(shù)據(jù)中記錄了“54”號(hào)FID數(shù)字碼(圖118),之后在FID數(shù)據(jù)庫(kù)中查找故障部位和可能原因(圖119):電子駐車系統(tǒng)與變速器控制單元之間的網(wǎng)絡(luò)通信中斷,要求檢查車內(nèi)布線,說(shuō)明線路可能有問(wèn)題。
期間與用戶反復(fù)溝通得知,此車在進(jìn)廠之前即出現(xiàn)無(wú)4擋故障,考慮到僅僅上下班短途行駛所以未作處理。技師根據(jù)FID碼給出的信息仔細(xì)對(duì)相關(guān)線路進(jìn)行排查,未能發(fā)現(xiàn)異常,而變速器控制單元?jiǎng)t為全新,所以只得按FID碼提示將電子駐車控制單元更換。之后故障碼“06274/P1882驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線電動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)控制單元信息丟失(靜態(tài))”成功被清除。但又出現(xiàn)其他故障現(xiàn)象:①掛倒擋連續(xù)沖擊;②2擋沖擊、3-4擋稍微沖擊;③5-4擋稍微沖擊、3-2擋沖擊,無(wú)任何故障碼。使用診斷儀匹配并進(jìn)行路試自適應(yīng),故障現(xiàn)象略有改觀,但依然不能交車。在之后的多次路試中發(fā)現(xiàn)變速器電控系統(tǒng)偶爾會(huì)記錄故障碼“06012/P177C離合器2達(dá)到公差極限(偶發(fā))”,由此可得知當(dāng)前故障現(xiàn)象與負(fù)責(zé)偶數(shù)擋(2擋、4擋、6擋)和倒擋的離合器K2有關(guān),比如其間隙未能調(diào)整至最佳。
重新調(diào)整離合器間隙并規(guī)范安裝,裝車后重新進(jìn)行匹配設(shè)置并路試自適應(yīng),故障徹底排除。
本案例說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題,即新的診斷策略變化給故障診斷帶來(lái)的問(wèn)題。在診斷過(guò)程中,維修技師除了需要對(duì)故障碼能夠深度理解,更重要的是還需能夠?qū)ID數(shù)字碼進(jìn)行診斷和查詢。變速器沒(méi)有4擋純粹為電控問(wèn)題導(dǎo)致,主要與廠家系統(tǒng)程序有關(guān),此問(wèn)題很有可能還會(huì)影響到其他擋位。在試車時(shí)得到的數(shù)據(jù)(第16組)2/4擋同步器在變速器執(zhí)行3擋時(shí)已經(jīng)被切換至4擋側(cè),但無(wú)論如何控制單元始終未能驅(qū)動(dòng)離合器K2參與工作,此現(xiàn)象即可說(shuō)明問(wèn)題的根源在于電控系統(tǒng)本身,而不是變速器的執(zhí)行部分。因此,數(shù)據(jù)采集與分析在故障診斷中至關(guān)重要。除此之外,在整體維修過(guò)程中不可忽略問(wèn)診、溝通環(huán)節(jié)。此車在變速器控制單元燒損之前即出現(xiàn)無(wú)4擋現(xiàn)象,同時(shí)用戶可能在初次進(jìn)廠維修時(shí)將其忘記,而并非故意隱瞞。如果加強(qiáng)溝通則會(huì)避免出現(xiàn)此類誤會(huì),還可少走許多彎路。
2014款上海大眾帕薩特轎車,搭載1.8TSI發(fā)動(dòng)機(jī)和舍弗勒旗下Luke公司生產(chǎn)的0AM型7速干式雙離合器變速器。該車行駛里程約為13 440km。
用戶反映此車儀表上提示維修的扳手指示燈經(jīng)常閃亮,同時(shí)變速器奇數(shù)擋位(1擋、3擋、5擋、7擋)全部失效而僅有偶數(shù)擋(2擋、4擋、6擋),除此之外還伴有掛擋沖擊現(xiàn)象。該故障現(xiàn)象行駛一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)消失,但最近出現(xiàn)較為頻繁。
首先連接診斷儀讀取故障信息,在變速器系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)“06274驅(qū)動(dòng)系數(shù)據(jù)總線電動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)控制單元信息丟失(靜態(tài))”“05946擋位調(diào)節(jié)器行程傳感器1不可靠信號(hào)(偶發(fā))”和“06243驅(qū)動(dòng)系數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)向角發(fā)出的信息丟失(靜態(tài))”3個(gè)故障碼(圖120)。清除故障碼后僅有故障碼05946被刪除,同時(shí)故障現(xiàn)象消失。再次反復(fù)試車發(fā)現(xiàn)故障提示偶爾會(huì)在變速器從2擋升3擋時(shí)閃爍,同時(shí)故障現(xiàn)象再現(xiàn),讀取故障碼05946也再次出現(xiàn)。此時(shí)可認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的另外兩個(gè)故障碼與此故障無(wú)關(guān),所以應(yīng)重點(diǎn)分析故障碼05946形成的原因。
通過(guò)對(duì)此款變速器的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析可得知,其創(chuàng)新點(diǎn)即為將兩個(gè)離合器和一個(gè)機(jī)械變速器組合為一體,換言之即為將兩個(gè)手動(dòng)變速器合二為一。離合器K1與驅(qū)動(dòng)軸1連接并負(fù)責(zé)變速器的1擋、3擋、5擋、7擋,可稱之為奇數(shù)擋變速器;離合器K2與驅(qū)動(dòng)軸2連接并負(fù)責(zé)變速器的2擋、4擋、6擋、R擋,可稱之為偶數(shù)擋變速器。變速器整體動(dòng)力傳遞見(jiàn)圖121。此款變速器在車輛行駛時(shí)已將下一組需要工作的齒輪嚙合,換言之即為變速器在當(dāng)前行駛擋位運(yùn)行時(shí)還需有一預(yù)選擋位,此時(shí)在機(jī)械齒輪部分,始終有兩組擋位齒輪為嚙合狀態(tài)。例如當(dāng)前行駛擋位是4擋(離合器K2工作,離合器K1則未工作),預(yù)選擋位則可能為5擋或3擋。其取決于駕駛員右腳所處位置。如果此時(shí)駕駛員右腳在驅(qū)動(dòng)加速踏板則5擋為預(yù)選擋位,如果駕駛員右腳在驅(qū)動(dòng)制動(dòng)踏板則3擋為預(yù)選擋位,如果既不踩加速踏板也不踩制動(dòng)踏板,則控制單元優(yōu)先選擇3擋為預(yù)選擋位。
圖121 大眾0AM變速器動(dòng)力傳遞簡(jiǎn)圖
變速器控制單元J743監(jiān)視各傳感器數(shù)據(jù),只需切換相應(yīng)離合器即可實(shí)現(xiàn)換擋。因?yàn)轭A(yù)選擋位早已提前介入,所以在切換過(guò)程中幾乎沒(méi)有動(dòng)力中斷現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)為換擋速度快并有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。在電控方面,無(wú)論是當(dāng)前擋位還是預(yù)選擋位,均由控制單元通過(guò)其內(nèi)部的位移傳感器監(jiān)測(cè)每一個(gè)同步器的準(zhǔn)確位置(同步器上裝有電磁鐵)來(lái)認(rèn)定擋位信息的真實(shí)性。如果控制單元接收到某擋位置信息有誤,則會(huì)立即切斷負(fù)責(zé)此擋位離合器的動(dòng)力,此時(shí)即會(huì)出現(xiàn)偶數(shù)擋或奇數(shù)擋失效的故障現(xiàn)象。如果控制單元同時(shí)接收到某個(gè)奇數(shù)擋和某個(gè)偶數(shù)擋同時(shí)失效的信息,則指令兩個(gè)離合器(K1和K2)同時(shí)停止工作,從而致使車輛徹底不能行駛(圖122)。
圖122 大眾0AM變速器電控系統(tǒng)組成
對(duì)上述雙離合器變速器(DSG)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析之后,可再繼續(xù)對(duì)故障碼“05946擋位調(diào)節(jié)器行程傳感器1不可靠信號(hào)(偶發(fā))”進(jìn)行分析,其中“擋位調(diào)節(jié)器行程傳感器1”是指1/3擋同步器,此時(shí)再結(jié)合此車故障現(xiàn)象進(jìn)行分析,該故障碼被激活的原因:①1/3擋同步器發(fā)生卡滯;②機(jī)電控制單元推桿問(wèn)題;③同步器位置傳感器損壞,具體可通過(guò)進(jìn)一步拆解進(jìn)行檢查、驗(yàn)證。在之后的檢查中發(fā)現(xiàn)各同步器無(wú)卡滯現(xiàn)象,但在同步器行程傳感器的電磁鐵上發(fā)現(xiàn)大量鐵屑(圖123)。在變速器運(yùn)行過(guò)程中,鐵屑過(guò)多將導(dǎo)致磁通量發(fā)生改變,進(jìn)而影響位移傳感器信號(hào)輸出。此時(shí)控制單元未能收到明確、可靠的1/3擋位置信息,出于安全考慮,立即激活“05946擋位調(diào)節(jié)器行程傳感器1不可靠信號(hào)(偶發(fā))”故障碼,同時(shí)啟動(dòng)安全保護(hù)模式即停止離合器K1工作。
圖123 同步器磁鐵上的鐵屑
圖124 磨損的差速器軸承
為何鐵屑如此之多?如果未能找到真正原因而僅做簡(jiǎn)單清理便將車輛交付用戶使用,則極有可能再次返工,因?yàn)樽兯倨鲀?nèi)部的大量鐵屑會(huì)隨油液流動(dòng)再次被磁鐵所吸附。再者,此車出廠時(shí)間不長(zhǎng),行駛里程數(shù)也較少,變速器內(nèi)存有如此之多的鐵屑肯定不正常,所以可斷定變速器內(nèi)部機(jī)件應(yīng)有過(guò)量磨損情況,此時(shí)須將變速器進(jìn)行分解檢查。
解體變速器,對(duì)其內(nèi)部機(jī)件逐一進(jìn)行檢查,最終發(fā)現(xiàn)差速器軸承磨損嚴(yán)重(圖124),在確認(rèn)其他軸承和齒面均為正常后,更換差速器軸承并裝車匹配路試,此時(shí)故障徹底排除。
之后對(duì)軸承磨損的原因進(jìn)行分析,其可能為齒輪油品質(zhì)導(dǎo)致的潤(rùn)滑能力降低,或者為軸承質(zhì)量問(wèn)題。
此車故障并不復(fù)雜,但若是對(duì)于綜合修理廠來(lái)說(shuō)則較為麻煩。因?yàn)榧词馆^為容易地找到故障原因,也很有可能因缺少專用工具給拆裝過(guò)程造成一定困難。另外,針對(duì)故障碼的分析也很重要,不可盲目地更換控制單元,一定要有理有據(jù)地進(jìn)行分析。有些技師可能在找到故障碼設(shè)定原因時(shí),只將影響信號(hào)的鐵屑進(jìn)行清洗,組裝試車正常后即交車,而未能進(jìn)一步查找其根本原因,最終導(dǎo)致返工。因此,廣大技師在維修診斷過(guò)程中必須做到循序漸進(jìn),有理可依,規(guī)范作業(yè),最終順利交車。