◆文/河南 王志力

王志力(本刊編委會委員)
梅賽德斯-奔馳認證技師,在一線從事汽車維修工作近10年,主編出版《奔馳維修案例集粹》一書,先后在《汽車維修與保養(yǎng)》等汽車維修類雜志上發(fā)表技術(shù)文章300余篇。
一輛2018款北京奔馳E300,底盤號為LE4213148,裝配274渦輪增壓發(fā)動機,9速自動變速器,行駛里程為9 920km,車主反映該車停放一下午后無法掛擋行駛,要求救援。
到達救援現(xiàn)場后,嘗試啟動發(fā)動機,能夠順利啟動,但是無論是掛入D擋還是R擋,1~2s后,擋位就會自動回到N擋,接著又自動回到P擋,且在換擋時也聽不到變速器內(nèi)部機構(gòu)換擋的聲音。于是只好把故障車拖回維修站進一步檢測。
連接診斷電腦進行快速測試,讀取到故障碼(圖1)。

圖1 故障車上的故障碼
故障碼P072200的含義是:“輸出軸”轉(zhuǎn)速傳感器信號缺失;故障碼P07EF00的含義是: 未能進入駐車位置。經(jīng)過初步試車檢查發(fā)現(xiàn),當掛入擋位時,目標擋位會正常顯示,而實際擋位依然在N擋,如圖2所示。這就說明換擋桿發(fā)出換擋信號到變速器控制單元,而變速器自身不能實現(xiàn)換擋。根據(jù)故障引導對駐車止動爪位置傳感器進行學習,學習的前提條件為發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn),持續(xù)踩住制動踏板,變速器處于N擋或P擋,然后根據(jù)提示點“繼續(xù)”進行下一步,但是診斷電腦提示學習不成功。接著檢查變速器油,油位正常,嘗試對變速器控制單元進行升級及斷電處理后,故障依然存在。

圖2 不正常的實際值
利用診斷電腦進行閥門沖洗,閥門沖洗功能可多次操作(斷開)電液促動器的所有電磁閥,從而能夠在不拆除電磁閥的條件下清除細小碎片。進行沖洗閥門操作時,發(fā)動機需要怠速運轉(zhuǎn),操縱制動踏板,掛入N擋,啟動沖洗過程后,會依次執(zhí)行10個沖洗過程,診斷電腦上會顯示相應(yīng)沖洗過程的數(shù)量,如圖3所示。完成閥門沖洗后,故障車的故障仍然存在。根據(jù)故障現(xiàn)象及功能原理,懷疑是變速器閥體出現(xiàn)故障,于是向廠家技術(shù)部門發(fā)報告請求技術(shù)支持,技術(shù)部門建議同時更換變速器閥體和駐車止動爪。按照廠家技術(shù)部門的要求更換變速器閥體和駐車止動爪后試車,故障車恢復正常,故障被徹底排除。

圖3 進行閥門沖洗
通過本故障案例,有必要系統(tǒng)學習奔馳9速自動變速器駐車止動爪功能原理。
目前上市的奔馳新款車型,如C級、E級、S級和GLC等都已搭載新款9速自動變速器,筆者先后遇到過幾例變速器不能換擋的故障案例,在此簡單介紹奔馳新款9速自動變速器的駐車止動爪功能原理及結(jié)構(gòu)。
駐車止動爪作為駐車制動器的附加安全特性,是為了防止車輛滑行。駐車止動爪位于變速器外殼的后部區(qū)域,主要由駐車鎖機構(gòu)和電液兩部分組成,如圖4所示。自動變速器的駐車止動爪與直接選擋換擋桿之間完全沒有機械連接。系統(tǒng)運行時,僅通過操作直接選擋換擋桿,或根據(jù)各種因素(例如駕駛員車門開啟)以電液方式結(jié)合和脫開駐車止動爪。
如果駕駛員通過直接選擋換擋桿換至擋位P,則壓力室(P擋以外的位置)中的壓力降低,同時,變速器控制單元將駐車止動爪提升電磁閥(Y3/8l1)通電,結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。電磁閥克服卡止彈簧(11r)的彈簧作用力,將定位桿從鎖止輪廓P擋以外的位置(11e)中抬出,從而阻止活塞桿(11f)的機械鎖止。通過預(yù)張緊彈簧(11l)的作用力,與連桿(11k)連接的活塞桿(11f)被壓向駐車止動爪齒輪,駐車止動爪錐體(11j)在導向軸套(11o)與駐車定位槽(9a)之間被推動。駐車止動爪錐體(11j)逐漸升高的部分將駐車定位槽(9a)升起,并將其壓靠在駐車止動爪齒輪上。
車輛靜止時,如果駐車定位槽(9a)的齒未結(jié)合在齒槽中,而是接觸到駐車止動爪齒輪的齒上,則駐車止動爪錐體會由其后的彈簧(11k)預(yù)張緊并定位在準備結(jié)合的位置。駐車止動爪齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動時,駐車定位槽會結(jié)合在下一個齒槽中。駐車止動爪位置傳感器用于監(jiān)測駐車止動爪活塞的位置(位置P或P以外的位置)。
如果駐車止動爪已處于P擋位置,則變速器控制單元將駐車止動爪提升電磁閥斷電,斷電后,駐車止動爪提升電磁閥回落至初始位置,并且不再對定位桿(11d)施加壓力,卡止彈簧(11r)的彈簧作用力將定位桿壓入鎖止輪廓(P擋位置)中。
如果駕駛員從擋位P換至R、N、D,駐車止動爪提升電磁閥通電后,機械鎖止裝置斷開,則駐車止動爪由施加到壓力室P擋以外的位置的壓力,克服預(yù)張緊彈簧(11 l)的彈簧作用力,向P擋以外的位置移動。如果存在足夠高的工作壓力,則駐車止動爪僅有液壓壓力保持P擋以外的位置。如果壓力降低(預(yù)張緊彈簧11l的作用力大于液壓壓力),則活塞桿(11f)由于壓縮彈簧的作用力,僅向止動塊移動,從而由機械鎖止裝置保持在P擋以外的位置。駐車止動爪錐體位于駐車定位槽前方,且駐車止動爪齒輪可自由轉(zhuǎn)動。駐車止動爪提升電磁閥采用脈沖式促動,以減少變速器控制單元的動力損失。

圖4 駐車鎖結(jié)構(gòu)圖

圖5 駐車止動爪工作原理圖