一辆2010年款东南亚版(右侧方向)进口奔驰B200,该车搭载724.002型7挡湿式双离合器直接式换挡变速器。据用户介绍,该车变速器从来没有保养和修理记录。最近有一天正常开车行驶中突然听到变速器有“咔嚓”一声响,然后变速器故障灯点亮。之后就发现该车的倒挡功能失效,换D挡有冲击感,并且行驶中换挡延迟而且伴随冲击。另外,行驶中明显感觉发动机动力不足(加速迟缓)。
车主将车开到奔驰4S店,维修人员对车辆进行检测,发现变速器控制单元有“5挡不能挂接”的故障码存储。维修人员初步判断可能是机电控制单元总成故障(图1),但删除故障码后变速器又恢复正常状态。由于车辆能够正常行驶,所以车主暂时也没有进行修理。可是,过几天后该故障再次出现,依然是同样的故障码,而且删除后变速器就恢复正常。最近该故障出现的频率越来越高,同时路试中发现,故障是出现在4挡后还没换5挡时。由于奔驰4S店不能给出确定的维修方案,因此车主将车开到变速器专修厂进行检修。
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检查分析:变速器专修厂接车后,维修人员首先连接奔驰专用故障诊断仪检测,发现变速器控制单元有关于机械部分的“5挡不能挂接”的故障码。删除故障码后试车发现,变速器在4挡正常运转,当即将换5挡时就听见变速器内发出“咔嚓”一声响,随即变速器故障指示灯点亮,且有蜂鸣器发出警告声,同时变速器奇数挡失效(1、3、5、7挡)包括倒挡功能也随之失效。再次删除故障码后重新试车,发现如果在轻踩加速踏板缓慢加速行驶时,偶尔能换到5挡,而且一旦进入5挡后其他挡位就都正常了。一旦猛踩加速踏板急加速时,只要即将换5挡时故障就会出现。
该变速器与其他DC丁变速器一样,也是通过2个离合器来管理相应的挡位,即奇数挡离合器管理1、3、5、7挡,偶数挡离合器则管理2、4、6、倒挡。变速器在PIN挡位起动发动机后,1挡和倒挡都以预选挡出现(2个同步器要切换到1挡位置和倒挡位置,其他2个同步器则处于中间的空挡位置)。但车辆行驶后的预选挡挡位决策,依然是通过变速器控制单元对驾驶员给出加速还是制动的信息,以及车速信息(包括发动机扭矩信息)来决定的。而且是先有同步器的动作,然后才是2个离合器的交换工作。
由于1挡到4挡的换挡均没有任何问题,因此基本可以排除双离合器的故障,那为什么偏偏在即将要换5挡时故障现象才会出来呢?从724.002变速器机械结构来看,4个齿轮同步器的分配与其他DCT变速器还不一样,它的组合是这样的门15挡同步器、3/7挡同步器、2/4挡同步器和6/R挡同步器。因此说明当变速器从起步1挡换到2挡后,1/5挡同步器便被变速器控制单元驱动在中间位置,只有变速器换到4挡后,变速器控制单元才会考虑将1/5挡同步器在何时切换到5挡侧。当然,变速器控制单元并不是在换入4挡后立即考虑5挡,还要考虑车速及加速信息在满足换5挡前的最佳时刻时,才会驱动1/5挡同步器到5挡一侧。此时2个离合器会在闪电般完成相互交替切换,然后变速器才真正进入5挡。
如果说变速器控制单元在4挡上已经做好预选挡5挡的准备时,它便通过电磁阀以油压的形式来驱动115挡同步器从中间的空挡位置移动到5挡一侧位置。那么假如1/5挡同步器没有到达5挡侧或其信息不明确的话,变速器控制单元就会立即启动应急模式。通过以上分析可以明确,变速器控制单元开始以正常油压(电流)驱动1/5挡同步器时,由于在规定的时间内变速器控制单元没有通过1/5挡同步器位移传感器得到5挡位置信息,因此就会提高系统主油压,从而造成1/5挡同步器二次移动时发出“咔嚓”的响声。这样一来故障的可能原因就在于:机械同步器本身、传感器信号、变速器控制单元本身以及系统油压等问题。
那么为什么又会没有倒挡呢?后来经查询该变速器资料才知道,该变速器的倒挡传动路径比较特别,它是借助1/5挡同步器在1挡侧的啮合来实现动力传递及换向工作的。因此,当变速器启动应急模式时,不论是奇数挡故障还是偶数挡出现故障,倒挡均是失效的(图2)。