法拉利F430半自動變速器及電子差速器原理與檢修(一)

◆文/福建 陳育彬

一、法拉利F430半自動變速器和電子差速器的基礎(chǔ)知識

法拉利F430采用發(fā)動機后置后輪驅(qū)動方式，使用了F1式的方向盤和Marelli 半自動變速器系統(tǒng)CFC231，這種變速器實質(zhì)上是一個電控機械式變速器，主要由伺服液壓驅(qū)動器實施電控的干式雙離合器和電控換擋執(zhí)行器驅(qū)動的同步機械式變速器組成。法拉利F430與眾不同的一個技術(shù)特征是配置了電子差速器(E-Diff)，這項技術(shù)使得F430在賽道上能夠保證轉(zhuǎn)向時獲得最大的抓地力量，消除了車輪空轉(zhuǎn)，以達到優(yōu)異的道路操控性能。F430電子差速器是一種用作中央差速器的主動控制式限滑差速器，又稱電液式限滑差速器，它利用前后軸輪速傳感器采集車輪轉(zhuǎn)速信號，傳遞給差速器控制單元(位于駕駛員座椅后方)。差速器控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)速的輸入信號和內(nèi)置的控制程序，控制位于左側(cè)半軸上方的差速器鎖止電磁閥(圖1)，電磁閥工作后，調(diào)整控制油壓進入差速器內(nèi)的活塞腔，當油壓達到10～20bar(1bar=105Pa)之間時，差速器鎖止離合器組件壓緊，實現(xiàn)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩在左右驅(qū)動軸上的動態(tài)分配。

離合器和換擋執(zhí)行器共用一個電磁閥組件(又稱閥組單元)，安裝在右后輪胎罩后方，主要由6個電磁閥、壓力傳感器、蓄壓器、止回閥、最大壓力安全閥、閥套等組成(圖2)。EVF為離合器電磁閥，該電磁閥控制主油路油壓通往離合器執(zhí)行器的油路。EV1、EV2為插入/分離(嚙合)電磁閥，即PPV(Pressure Proportional Valve)壓力比例閥。EV3、EV4、EV5為擋位選擇電磁閥，這三個電磁閥為流量比例閥FPV(Flow Proportional Valve)。

圖2 電磁閥組件

電磁閥EV1～EV5按照表1所示的工作方式來實現(xiàn)變速器換擋。該車采用干式雙離合器片K1和K2，EV1控制K1離合器，實現(xiàn)1-3-5-R擋位的嚙合；EV2控制K2離合器，實現(xiàn)2擋、4擋、6擋的嚙合。EV3、EV4、EV5按一定的組合順序工作，實現(xiàn)相應(yīng)擋位的嚙合。

表1 變速器換擋-電磁閥激活表

二、關(guān)于液壓泵的工作壓力

將點火開關(guān)置于“ON”位置，連接診斷儀，當液壓油泵停止工作時，在室溫下檢查液壓泵的油壓必須40～55bar之間。如果壓力低于40bar，液壓泵工作，高于51bar時，液壓泵停止工作。

在蓄電池電壓高于12V的前提下，使用診斷儀進入變速器控制單元，檢查“繼電器油泵關(guān)斷”的狀態(tài)，執(zhí)行變速器換擋激活油泵(“繼電器油泵接通”)，中斷換擋指令，通過讀取“油泵繼電器”的數(shù)值和聽取油泵聲響，檢查油泵保持激活狀態(tài)的持續(xù)時間。液壓泵的工作時間在4～6s之間，表示系統(tǒng)壓力正常。 如果工作時間超過6s，可能原因：電磁閥組件、止回閥是否漏油，放空螺桿是否緊固，液壓油泵工作不良。如果液壓油泵工作時間短于4s，可能原因為蓄能器不良。實際檢查液壓泵的工作狀態(tài)：起動發(fā)動機后，液壓泵每隔6s工作一次，每次工作時間為4s。

當駕駛員一側(cè)的車門打開，而且未插入點火鑰匙時，在汽車起動前，變速器控制單元激活，起動液壓泵，增大油壓。

三、排放空氣的步驟

當拆卸或更換法拉利F430的液壓泵、電磁閥組件、差速器鎖止電磁閥、離合器液壓管路等液壓部件時，必須使用檢測儀器進行排放空氣，具體的步驟如下：

1.先對離合器進行排放空氣。連接診斷儀，進入半自動變速器控制單元，選擇“特殊功能”，選擇“離合器執(zhí)行器排氣”，然后松開離合器排放空氣孔進行排放管路的空氣(圖3)。

圖3 離合器排放空氣位置

2.換擋執(zhí)行器排放空氣。拆下變速器右側(cè)的換擋執(zhí)行器(帶8顆7號的小螺母)，將換擋執(zhí)行器移至排氣管一側(cè)，這時可以看到3顆帶一字排放空氣的小螺絲(圖4)。先用一字螺絲工具擰松這三顆螺絲，連接診斷儀式，進入半自動變速器控制單元，選擇“特殊功能”，選擇“排氣執(zhí)行器接合和選擇”(圖5)。值得注意的是，道通908翻譯不準，顯示“排氣制動器接合和選擇”。這時可以聽到換擋執(zhí)行器上的三顆螺絲有排放空氣的聲音，但不會流出油液。執(zhí)行該程序2～3次。

圖4 換擋執(zhí)行器的排放空氣螺絲

圖5 變速器控制單元特殊功能界面

3.差速器排放空氣。差速器鎖止離合器油液排放空氣孔位于左側(cè)半軸上方(圖6)，用7號套筒擰松排放螺絲，用白色透明的塑料軟管接上，同時將右后方的油壺加滿。連接診斷儀，進入差速器控制單元，選擇“部件測試”，選擇“EDIFF排氣”按下確定鍵，然后選擇“打開”，這時油液應(yīng)該流得相當快，直到?jīng)]有空氣為止。如果油液流得很慢，說明系統(tǒng)壓力過低，可能原因為鎖止電磁閥發(fā)卡。

圖6 差速器油液排放孔

4.擋位學習(在半自動變速器控制單元內(nèi))。連接診斷儀，進入半自動變速器CF231，選擇特殊功能，選擇“自學習”，按下“確定”，這時變速器控制單元將會控制換擋執(zhí)行器按“1-2-3-4-5-6-R”順序擋位進行切換。在變速器擋位自學習過程中，嚙合/選擇行程的網(wǎng)格將儲存在變速器控制單元的內(nèi)存中，每次換擋時，變速器控制單元將會檢查指針是否在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正確移動。每次驅(qū)動器裝配在變速器上時，必須執(zhí)行自學習程序，記憶新的網(wǎng)格。

值得注意的是，在擋位學習之前，有必要事先清除差速器控制單元內(nèi)的故障代碼，以便在擋位學習完成后，再次檢查差速器控制單元是否會出現(xiàn)C2011的故障代碼。如果出現(xiàn)C2011的故障代碼，說明液壓系統(tǒng)存在壓力不足或泄漏(尤其是內(nèi)部泄漏)的現(xiàn)象。