一辆行驶里程超35万km,配置722.5型5档半电控半液压控制变速器的老款140底盘奔驰S320轿车。该车初始故障是因错换变速器ATF而导致变速器在换档过程中出现打滑和冲击的现象,经过重新更换奔驰专用ATF,故障现象也未见好转,于是对变速器进行了大修处理。结果大修后出现偶尔挂前进档冲击的现象,而行驶一切正常。在这种情况下,又对变速器压系统进行了调试,但也未见好转。接下来更换了多块阀体以及3个变速器总成,结果挂冲击现象依旧。此时维修人员判断应该不是变速器本身的故障,找到笔者介入该车故障维修。
故障检修:接手该车后,经过试车,确认故障现象就是挂前进档冲击而挂倒档非常柔和,同时行驶起来偶尔会出现2-3档冲击。经过反复试验,总结了故障现象的规律:变速杆单独从P/N位直接挂入D位(前进档)结合感觉稍微大一些,总体来讲还可以;如果挂完倒档再入前进档则冲击严重,底盘传动系统还会出现响声;如果把变速杆置于N位停留1min或0. 5min左右,再次挂前进档,则会出现接合延迟并伴有冲击感。在进行下一步判断之前,一定要先了解该变速器的控制形式,否则盲目下手很难确定故障点。
722. 5变速器是奔驰公司开发的一款半电控半液压型变速器,1-4档位全液压控制,4-5-4档则通过ECU来控制。ECU接收车速信息和发动机载荷信息,通过指令控制4/5档换档电磁阀来完成4档和5档油路切换。该电磁阀应该在1-4档一直通电状态(ON),而在5档ECU则通过控制对电磁阀接地(断电)来实现5档传递。根据该款车型变速杆位置发现D位和4位的移动方向是通过左右驱动变速杆来实现的,也就是说,按照前后顺序来讲,D位和4位是一个平行位置(图1)。此时,变速杆无论是在D位还是4位,变速器内部手动阀位置是不变的。因此,当变速杆置于4位时,变速器不能进入5档控制,也是通过ECU指令控制4/5档电磁阀来实现的,这主要是在变速杆右侧附近使用了一个位置开关(当然不是P/N档位开关),相当于D/4位置的识别开关,如图2所示。
了解以上内容后便有了思路。连接油压表测量该变速器的调节油压,使其在正常范围(图3)。接下来断开电磁阀的线束插头,测起动发动机并将变速杆置于D位时该电磁阀是否有通电指令,结果用试灯测量无法点亮试灯,用万用表测试得到8V左右的电压而且还是虚电压(不能驱动电磁阀动作),因此就相当于ECU没有给电磁阀通电指令。
在这里解释一下4/5档电磁阀的工作状态,如果ECU真正没有给该电磁阀通电指令,那么一定会影响挂档感觉。原因是当4/5档电磁阀断电时控制的是一条油路(应该在5档时实现),该变速器在722.3变速器基础上多加的那套行星排的工作状态是超速传动状态,即5档传动状态,如图4所示(B4制动器参与工作),而电磁阀通电时(1~4档)则控制另外一条油路,因此后行星排的工作状态则是1,1的传动状态,即1/2/3/4档传动状态,如图5所示。
通过了解该变速器的齿轮变速传递原理得知,1/2/3/4档时后行星排是整体传动即1,1传递,只有5档是超速传递。因此当ECU未给4/5档换档电磁阀通电时,变速器便少了一个4档,而1、2、3档则变成了1档半、2档半、3档半(后行星排始终为超速传递导致),而不影响5档,这样,入档接合时机不是1档也不是2档(原则上是2档起步),传动比的变化引起了接合力矩的变化,从而影响到了进档感觉(挂前进档冲击)。
为了尽快找到故障根源,先从变速杆D/4位开关查起。当驱动变速杆时,却无法挂入4位,拆开变速杆周围部件,经过调试,变速杆由D位能够挂入4位,并且还有开关发出的响声,于是进行开关线路测量。经过测量发现,开关及开关线路良好。有来自点火开关打开后的12V电源线,变速杆在D位时,另一根信号线有12V的输出,当变速杆挂入4位时,这根信号线则无12V输出,因此证明开关及电路良好。接下来测量开关到ECU间的连线,在右前发动机舱拆下AT ECU,逐一测量电路的通断及开关信号电源至ECU间的输出,都没有问题。至此应该确认故障根源在ECU上,是由于ECU没有给电磁阀输出控制电源。
在这种情况下,并没有急于更换ECU。为了排除故障现象,直接给电磁阀提供电源和接地信息,然后再尝试挂前进档,感觉结果跟不给电磁阀通电(原情况)的情况一样,这就是说,即便更换了ECU电磁阀,有了通电指令,故障现象也是消除不了的,这说明变速器自身还是存在问题的。通过测压证明液压系统的工作压力是正常的,那只能是机械系统的执行元件有问题了。因此决定分解变速器测量2档工作元件的工作间隙。在2档时参与的换档执行元件就是两个制动带,后边B2间隙在5. 2mm左右,符合标准值,而前边的Bl间隙则显得很大,于是重新调整Bl间隙,如图6所示。
故障排除:重新调整制动带间隙,更换ECU后,故障彻底排除。