2018年北京奔馳E300L無法推出P擋

◆文/河南 劉勤中

故障現象

一輛2018年出廠的北京奔馳E300L，搭載274920型發動機和9速AT變速器，排量為2.0L，行駛里程為13 150km，VIN/FIN碼為LE42131481L225929＊＊＊＊＊＊。據車主反映：該車停放一夜，第二天啟動發動機后，車輛出現換擋桿無法從P擋推出的故障現象，同時儀表臺上出現“請勿換擋”的提示信息。

故障診斷與排除

故障車被拖回廠后，首先確認故障現象。接車時，故障車的換擋桿處于P擋位置，啟動發動機后，無法掛入R擋，但可以掛上D擋，只是大約1s后又自動回到N擋，再過1s左右又自動回到P擋，且之后再也無法從P擋切換到D擋或R擋。等待一段時間后，儀表臺上出現“請勿換擋，聯系特約服務中心”的提示信息。通過與車主溝通得知：故障車一直停放在平坦的路面上，從未停放在水坑或凹凸不平的路面上。

故障車搭載的是9速AT自動變速器(9G-TRONIC，代號725 008)，這是一款完全電子控制的自動變速器(圖1)，具有9個前進擋和1個倒擋，變速器的所有功能和部件全部集成在一個總成模塊中。全集成化變速器控制系統控制單元(Y3/8)位于自動變速器中，這樣可將連接車輛的線束接口數量降至最低。

圖1 故障車搭載的9G-TRONIC型變速器

采用全集成化變速器控制單元(VGS)的好處有:較高的電磁兼容性(防止多個電子部件之間的相互干擾)、較快的電流調節以及車載電氣系統波動補償，提高換擋質量；準確確定換擋操作相關的測量值并更快地對其進行評估。另外，這款自動變速器還對相關變速部件進行了優化；具有較低的工作壓力、附加舒適性和動態功能軟件；采用兩個油泵(主泵和電動輔助油泵)，以降低油耗、提升換擋平順性，并延長實用壽命。

故障車上搭載的這款自動變速器包含以下5個部分：

1.帶扭轉減振器、離心擺和變矩器鎖止離合器的變矩器；

2.偏軸版油泵 (主泵) 用于產生所需的油壓，并對換擋元件和支承點進行充分潤滑；

3.電動輔助油泵，用于在發動機關閉時產生系統所需的油壓，確保對換擋元件和支承點進行潤滑，并為主泵提供支持；

4.帶機械變速器部件 (行星齒輪組，電控液壓促動式駐車止動爪，多盤式離合器和多片式制動器) 的變速器外殼；

5.帶集成式全集成化變速器控制單元的全集成化變速器控制系統控制單元。

連接診斷電腦進行快速測試，Y3/8單元中存在故障代碼：P07EF00-未能進入駐車位置(圖2)。

圖2 故障車內存儲的故障信息

查閱維修資料，系統了解故障車自動變速器的控制原理(圖3)及駐車系統結構，從而得知：掛入駐車鎖時(圖4)，提升電磁鐵提升止動桿以釋放活塞桿，活塞右側油腔液壓壓力降低，預緊彈簧通過彈力將活塞桿推向駐車止動爪凸輪，駐車止動爪棘輪被活塞桿頂起，壓入駐車止動爪凸輪，駐車鎖鎖止。與此同時，止動桿在回位彈簧的作用下下落，插入活塞桿左側固定槽中，重新固定住活塞桿。駐車鎖解鎖時(圖5)，提升電磁鐵提升止動桿以釋放活塞桿，活塞右側油腔液壓增加推動活塞(圖6)，活塞桿克服預緊彈簧彈力馳離駐車止動爪凸輪，駐車止動爪棘輪在回位彈簧的作用下與駐車止動爪凸輪分離，實現駐車鎖解鎖，與此同時，止動桿在回位彈簧的作用下下落，插入活塞桿右側固定槽中，重新固定住活塞桿。

圖3 故障車自動變速器控制原理圖

圖4 駐車鎖鎖止時駐車系統狀態

圖5 駐車鎖解鎖時駐車系統狀態

圖6 駐車系統油壓

當提升電磁鐵故障，無法提升止動桿時，變速器可以緊急鎖止駐車鎖。活塞左側油腔液壓增加，壓力和預緊彈簧的彈力共同作用活塞桿，將活塞桿推向駐車止動爪凸輪，止動桿被從活塞桿的槽中被強行推出(因為槽的左側是斜邊)；駐車止動爪棘輪被活塞桿頂起，壓入駐車止動爪凸輪，駐車鎖鎖止；止動桿在回位彈簧的作用下下落，插入活塞桿左側固定槽中，重新固定住活塞桿。但是此時將無法應急解除駐車鎖，因為活塞桿左側的固定槽兩側都是垂直的，止動桿無法被強行推出，也就無法釋放活塞桿。

此外，為滿足相關法規要求，該款變速器還設計有緊急駐車(Emergency-P) 功能。如果全集成化變速器控制單元(Y3/8n4)出現通信故障(如：車載電氣系統中電壓偏低、因事故或其他原因導致斷路)，駐車鎖則自動接合。具體的控制原理是：駐車止動爪電容器(C8)存儲的電能，通過專線傳送到電子點火開關控制單元(N73)，N73再將電能傳輸至全集成化變速器控制單元(Y3/8n4)，促動提升電磁鐵(Y3/8l1)提升止動桿，釋放活塞桿，此時活塞右側油腔液壓壓力已降低，預緊彈簧彈力將活塞桿推向駐車止動爪凸輪，駐車止動爪棘輪被活塞桿頂起，壓入駐車止動爪凸輪，駐車鎖鎖止。止動桿在回位彈簧的作用下下落，插入活塞桿左側固定槽中，重新固定住活塞桿。

接下來分析變速器控制單元的電路圖(圖7)。全集成化變速器控制單元 (Y3/8n4)只有4根線；2根為CAN線，1根由熔絲盒F32/4提供30t電源，還有1根專線(由C8存儲的電能經N73通過專線促動提升電磁鐵Y3/8l1，實現Emergency-P緊急駐車功能，電路圖接頭名稱的縮寫為PNOT )。

根據故障代碼，并結合駐車鎖工作原理進行綜合分析，該車換擋桿無法從P擋移出的可能原因有：變速器閥體損壞、變速器駐車鎖機構損壞、變速器控制單元軟件故障。為此，首先檢查變速器殼體以及油底殼，未發現有碰撞變形或者漏油痕跡；接下來又測量變速器油位，正常；然后檢查變速器油質，未發現有雜質或者摩擦產生的焦糊味道；最后嘗試升級變速器控制單元軟件，未發現有新軟件。

根據XENTRY診斷電腦的故障代碼P07EF00進行故障引導，結果顯示可能的故障原因為駐車鎖電磁閥(Y3/8l1)故障或者Y3/8閥體故障。在嘗試掛D擋的過程中，當儀表臺和診斷電腦的實際值顯示車輛位于N擋的1s左右時間內，嘗試推動車輛，車輛仍無法移動，說明變速器擋位實際仍處于P擋，駐車鎖未解鎖。拆下油底殼檢查，沒有發現金屬磨損顆粒；測量提升電磁鐵(Y3/8l1)的電阻為3.6Ω，正常。

綜合上述檢查和檢測分析，故障原因很可能是提升電磁鐵(Y3/8l1)電氣故障或止動桿與活塞桿之間、駐車止動爪錐體與駐車止動爪棘輪之間存在機械止滯，從而導致駐車鎖始終處于鎖止位置。同時，Y3/8s4駐車止動爪位置傳感器信號始終不變，從而導致自診斷報故障代碼P07EF00，駐車鎖無法解除，使得變速器換擋桿無法從P擋移出，車輛無法起步和行駛。當然，至此仍然無法排除Y3/8 閥體故障的可能性。

圖7 故障車變速器控制系統電路圖

基于成本考慮，筆者決定首先更換電液促動駐車止動爪總成(圖8)，更換后試車，變速器功能恢復正常，該車故障被徹底排除。

圖8 故障車電液促動駐車止動爪

維修小結

本案例中，下述三個方面需要我們重點關注：

1.駐車止動爪提升電磁閥 (Y3/8l1)以脈沖方式被促動，以確保動作過程中的噪音最小。

2.在緊急駐車 (Emergency-P)情況下，通過電子點火開關控制單元 (N73) 進行促動。

3.如果駐車止動爪提升電磁閥 (Y3/8l1) 故障，則可通過液壓方式擠出止動桿，發動機關閉時，電動輔助油泵 (M42) 會產生必要的油壓。