變速器液壓控制單元引起的故障案例(一)

◆文/北京 薛慶文

一、奧迪無級變速器(CV T)的故障檢修過程一波三折

車型信息

2006款一汽奧迪A6，搭載2.4L發動機和01T型鏈式CVT變速器，行駛里程約220 000km。

故障現象

用戶描述，該車早期的故障現象是掛擋后車輛有時沒反應，踩加速踏板車也不走，尤其是在冷車時比較容易出現，熱車后就一切正常。最近故障現象頻繁出現，因此開到修理廠來維修。該車共進廠三次，在最后一次主修技師通過電話向筆者咨詢。通過指導，順利處理了故障。具體過程如下。

故障診斷與排除

(1)第一次進廠維修驗證試車

由于此車是在沒有故障現象發生的狀態下開到修理廠的，技師反復試車也未能找到問題，所以用戶將此車留在廠內，等待車輛處于冷態時再進行試車。果然，在冷車時，出現了和用戶描述基本一致的故障現象，即無論掛前進擋還是倒擋，車輛均不能行駛，踩加速踏板無反應。

連接診斷儀，讀到1個故障碼“05889(P1701)停用變速器控制單元”，屬于靜態故障并且無法刪除(圖1)。此時如果關閉發動機并重新啟動就一切正常，而且不會再次出現。

① 檢測分析

技師根據其經驗判斷該車應該是變速器控制單元壞了，所以先讓用戶將車開走，待訂購的變速器控制單元到貨后再進行更換。

② 排除修復

更換全新變速器控制單元，通過在線解鎖后路試匹配，順利交車(圖2、圖3)。

(2)第二次進廠

僅僅幾天過后，用戶再次將車開到我廠，向我們反映原來掛擋不能行駛的故障確實也沒有出現過，但變速器換擋時，有輕微闖車現象。

① 驗證試車

通過試車，認定故障現象如下：

起步加速時有連續的聳車現象，而且車越是熱態或加速踏板踩得越大就越明顯；

輕踩加速踏板時明顯感覺到像有級自動變速器(AT)那樣1-2擋、2-3擋、3-4擋輕微沖擊的。仔細觀察還會發現這種輕微沖擊出現時轉速表指針有輕微上下波動(就像發動機斷油或斷火的表現)。

② 檢測分析

圖1 檢測到的故障碼

圖2 前進擋的匹配結果

圖3 倒擋的匹配結果

用戶反復抱怨此車在未更換控制單元之前從沒出現過這種現象。難道更換控制單元還會損壞變速器的其他部分？經過廠內的技術人員商討，都認為不是變速器的問題，應重點檢查發動機，于是檢查了點火和燃油系統，而且還更換了許多配件，但故障現象似乎并沒有變化。經過咨詢相關技術人員后又檢查制動防抱死系統(ABS)，從數據上看基本正常，同時斷開ABS控制單元插頭再試車也沒有什么效果，萬般無奈之下又回到變速器系統故障上來。

幾經周折后，用戶表示原來確實偶爾有過換擋輕微闖車的時候，但并不是經常有這種情況。感覺這次換完變速器控制單元后比原來嚴重多了。通過這一信息，說明了此車變速器在沒有更換控制單元之前就有一些小的問題，只不過現在加重了而已。

接下來我們和用戶溝通并達成共識————先不考慮現在的問題跟換件有沒有關系，先找到故障點再說。由于用戶之前提到過兩年前更換過閥體，所以決定解體變速器。

③ 排除修復

在征得用戶同意之后，我們把變速器送到專修廠，他們反饋的信息是鏈條有輕微磨損，離合器也需要更換。所以更換了全新的離合器摩擦組件、鏈條和其他一些細小零部件。

④ 試車檢驗

變速器裝車并添加好專用的油液CVTF。經過長時間路試并匹配成功后都沒有發現任何問題，順利交車。

(3)第三次進廠

用戶又使用了不到一個月的時間再次返廠，反映車輛在使用中如果急加速超車時，變速器又有連續的聳車現象，但并不是每次超車都有，總之，肯定是不正常的。

① 驗證試車

經過反復試車發現當車速在50～80km/h的情況下，如果模擬超車且將加速踏板踩到底，此時車輛確實有嚴重的聳車現象。

② 檢測分析

從第18組數據分析，離合器N215電磁閥達到最大驅動電流時，離合器壓力傳感器G193反饋的油壓偏低，導致離合器打滑而出現聳車現象，初步判斷屬于變速器閥體故障，如圖4所示。

圖4 故障現象出現時捕捉到的數據

另外，我們還可以通過第12組數據來進一步確定故障部位(圖5)，數據的第一個電流值減去第二個電流值來確定(輸入軸)離合器是否達到了修理或更換的條件，從這組數據上看離合器本身是沒有問題的。最后認定還是閥體故障。

圖5 故障時的第12組數據流

很明顯第一個電流值已經達到最大值，并且幾乎達到了控制單元設置“離合器匹配達到極限”這個故障碼的條件。一般來說0.7～0.8A是比較理想的，但接近或達到1.000A就不正常了。

那么控制單元為什么會反映出這個離合器自適應的最大電流值這么高呢？此前每逢遇到“P1741(05953/18149)離合器自適應匹配達到極限”這個故障碼時，我們一般都會看第10組和第11組數據流中的第一項——電流值。這個電流值過高或過低時，控制單元都會設定這個故障碼。但是現在有所不同，從第10組和第11組數據流中似乎看不出問題的時候，我們就要看看第12組數據流的狀態了，所以判定閥體的故障有很多方法。排除修復：更換閥體后故障得到徹底排除，而且目前該車輛已經正常使用超過半年的時間。

經驗總結

該車故障為何經過三次維修？真可謂是一波三折，難道我們就不能一次性解決嗎？重新梳理一下維修過程，大家就可以發現一些值得思考的地方：

首先，該車年限較長。車輛的各系統部件可能都進入了老齡化階段，原來離合器狀態和閥體狀態不是很好，雖說最早直觀反映的是控制單元故障，但正是由于控制單元有故障導致車輛不能正常行駛的嚴重問題，才讓用戶忽略了其他故障現象。如果遇到控制單元、閥體、離合器都有問題的車輛，我們在實際維修時就要多加小心才是。

其次，就是大家的診斷能力問題。在實際故障判斷中還缺乏很多數據化的東西，尤其對動態數據的分析能力還遠遠不夠。

二、這輛奧迪變速器為何持續“高燒”不止

車型信息

2006款一汽奧迪A6L轎車，搭載2.4L發動機和01T型無級變速器(CVT)，該車已經行駛240 000km。

故障現象

用戶反映此車在一家小修理店更換變速器油后出現動力不足的現象，駕駛時感覺車輛發沉，尤其是冷車時比較嚴重。之后另尋一家修理廠，檢查發動機燃油、點火、進氣以及空氣流量傳感器、節氣門等系統部件均正常。檢查變速器時發現油溫經常處于較高狀態，進一步檢查油質后確定之前更換為偽劣產品。將CVTF重新更換后故障現象消失，但用戶使用一周后返廠抱怨說熱車時加速有聳車現象。檢查變速器油溫依然較高，遂將變速器拆檢，發現鏈輪、鏈條有不同程度損傷(圖6～圖8)，并且離合器工作間隙變大，于是更換了鏈傳動部件、前進和倒擋摩擦組件以及內外濾清器等部件，修復后重新匹配，確認正常并交車。但是用戶使用1個月后再次因同樣的原因返廠，在一籌莫展之際，經同行推薦聯系到筆者。

圖6 拉傷的鏈條和鏈輪缸

圖8 輸入軸狀態

檢測分析

通過試車發現變速器油溫確實偏高，已達100℃以上。之后又發現變速器的油液溫度從20℃上升至100℃的時間非常之快。此時想到能夠影響變速器溫度的還有一個Z形管，該管內配有一差壓閥，俗稱加熱閥。經過確認，此閥和發動機冷卻器在之前的維修中更換過。

通過該變速器冷卻油路(圖9)能夠得知，由于鏈條與鏈輪缸之間存在滾動摩擦，因此鏈輪缸內的油液溫度較高，而此高溫潤滑油將會從主動鏈輪缸內流出至外部冷卻器進行熱交換，以保證變速器工作溫度適宜。然而在油路中有3個部件能夠影響油液溫度發生變化。首先，具有一定壓力的潤滑油從主動鏈輪缸流出至限壓閥DBV2，當流出的冷卻油壓高于規定值時，該閥打開，從而使多余的壓力泄掉。如果在冷卻油壓并未超高的情況下，該閥提前打開，則會影響去往冷卻系統的正常壓力；其次為DDV1差壓閥，該閥的作用是當變速器油液溫度較低時，油液黏度和壓力均為較高，此閥打開直接形成短路，將來自主動鏈輪缸的油液引到變速器內部閥體中，而僅有少量油液流往冷卻器，因為此時相關部件不需要冷卻，由于壓差閥DDV1所具有的功能，所以差壓閥DDV1又叫加熱閥。如果此閥發生故障，變速器油液將被連續不斷地加熱，最后即為在外部濾清器內的濾芯和差壓閥DDV2，當此濾芯嚴重堵塞時差壓閥DDV2打開，仍然把冷卻器的回油管路接通至閥體內。但若此閥和濾芯同時存在故障，油液同樣無法得到良好的循環，從而致使變速器高溫。

之前已將外部濾清器和差壓閥DDV1更換，所以懷疑限壓閥DBV2故障，遂將變速器再次抬下進行分解檢查。

故障排除

拆解變速器后直接檢查限壓閥DBV2，將其拆下后發現閥座已經損壞(圖10)。其損壞的結果等同于彈簧變軟，閥芯很容易被打開，導致很多油液并未流入冷卻器，而是又流回變速器內部。因此兩輪缸內的油液得不到充分冷卻，從而使其溫度上升較快并保持高溫狀態。另外，此閥損壞也會影響鏈傳動的潤滑過程，因為流至冷卻器的油液減少，鏈傳動的潤滑也相應減少，最終導致其拉傷。更換差壓閥DBV2后故障徹底排除。

圖9 奧迪CVT冷卻系統油路

圖10 損壞的限壓閥DBV2

經驗總結

本案例是由于變速器使用了偽劣潤滑油而導致后續檢修工作相當煩瑣，耗費大量的人力和財力。由于假油的低溫流動性較差而黏度指標較高，所以在冷車時油壓較高，從而導致限壓閥損壞，進一步引起變速器高溫、鏈傳動部件拉傷等嚴重故障。同時，本案例也反映了維修人員對該變速器冷卻循環系統的了解程度，提示我們還需不斷充實自我，多加學習。

三、這輛奧迪為何前進擋和倒擋時均不能行駛

車型信息

2009款一汽奧迪A6L轎車，搭載2.0T發動機和01T型鏈傳動無級變速器。

故障現象

用戶反映此車突然出現倒擋和前進擋時均不能行駛的現象。同時儀表中變速器掛擋桿位置顯示燈頻繁閃爍，遂將車拖至修理廠。

檢測分析

車輛進廠后連接診斷儀進行檢測，在變速器系統中發現故障碼“18185/P1777液壓壓力傳感器G194不可靠信號”(圖11)。通過基本檢查發現CVTF油液位油質均正常，未發現高溫燒蝕跡象和任何摩擦顆粒。初步懷疑為壓力傳感器G194損壞，而G194和控制單元集成為一體，于是將總成更換(圖12)。但是更換并進行匹配之后車輛仍舊不能行駛，故障依舊。

此時冷靜下來仔細思考，認為應確定車輛無法行駛是主動原因還是被動原因，即變速器內部液壓系統原因而導致離合器和鏈傳動無法傳遞發動機輸出扭矩的原因，還是由于液壓信號問題使控制單元執行“安全切斷”功能而關閉離合器供油油路的原因。所以，此時有必要對故障碼的設定條件和相關動態數據進行分析。

圖11 讀到的故障碼

圖12 變速器控制單元上的壓力傳感器

圖13 讀到實際錯誤動態數據

在01T變速器中有兩個壓力傳感器，其中G193用來監測離合器實際油壓，而G194則監測鏈傳動部分中鏈條夾緊力油壓，也就是傳動鏈條的接觸壓力。從系統所報故障碼“18185/P1777液壓壓力傳感器G194不可靠信號”可得知控制單元通過G194得到了錯誤的鏈傳動接觸壓力，無論此壓力或高或低，均超出控制單元內部設定的標準壓力范圍。若G194反饋給控制單元為低油壓信號，則勢必會造成車輛無法行駛。若是高油壓信號，則控制單元便會啟動安全保護策略，通過安全閥切斷離合器供油油路。根據以上分析結果，可通過讀取動態數據加以驗證。

確保CVTF充足，連接診斷儀，刪除故障碼并進入數據通道。在第18組數據中(圖13)看到鏈傳動接觸壓力顯示為0kPa，同時離合器油壓也不正常，顯示10kPa(0.10bar)。而離合器電磁閥N215的驅動電流正常。此時有電流無油壓，可能原因：①液壓系統故障；②控制單元計算錯誤；③傳感器傳遞信息錯誤。然而之前的維修工作中已將帶傳感器的控制單元總成更換，于是懷疑為變速器內部液壓系統故障。

斷開變速器至冷卻系統的兩根管路并啟動發動機，未發現有油流出。通過油路圖(圖14)得知G194所監控的鏈條夾緊力油壓即為變速器系統油壓，從油泵輸出后先由VSBV閥調節生成系統主油壓，之后再輸送至流量限制閥(VSPV)進行調節，調節之后分配至鏈條接觸壓力缸內，由機械液壓式扭矩傳感器及輸入扭矩進行接觸壓力調節，保證鏈條在不同工況下均具有合適的夾緊力。如果系統壓力過低，首先會影響鏈條接觸壓力，其次為離合器油壓，從而導致車輛不能行駛。同時G194監測到系統壓力過低，使控制單元記錄“18185/P1777液壓壓力傳感器G194不可靠信號”的故障碼。

由于用戶幾次打電話表示急需用車，所以未能繼續排查故障，而是直接更換了一塊再制造閥體總成(含油泵)，原閥體見圖15，數據見圖16。裝車并完成自適應匹配之后，當時感到車輛正常，所以用戶將車開走，但行駛時間不長之后返廠。

此時用戶反映在低速起步及行駛時，如果急加速或油門開度稍大即會出現連續的聳車現象，好似離合器快速接合之后又快速分離一樣。立即連接診斷儀，通過動態數據第7組和第18組可得知是由于離合器打滑導致的聳車現象(圖17)。同時通過第12組數據可得知前進擋離合器達到了修理或更換的條件(圖18)，即用第12組第一項電流值減去第二項電流值，差值不能小于65mA或不能為負值。于是更換離合器摩擦組件、活塞、重新調整間隙裝車后，故障徹底排除。

圖14 奧迪CVT油路圖

圖15 更換下來的舊的閥體

圖16 更換閥體后的數據

經驗總結

此車變速器存在兩個問題：其一為不能行駛，其二為前進擋離合器故障導致的換擋品質問題。無論何種問題，維修技師均不可急于憑經驗更換某些部件，而應通過科學數據來驗證一切所判斷的結果。在本案例中更換控制單元就是一次失誤，也由此能夠看出，目前仍然有一部分維修技師對動態數據的分析和理解不甚了解。所以，加強此類學習仍然是汽車診斷技術中不可或缺的一個環節。