一辆装配大众原装AG4系列01M 4速电控自动变速器,行驶里程超25万km的2003年捷达王轿车。
故障现象:该车在一次大修发动机后变速器出现低速频繁换档,而且不能执行高档状态的问题。维修人员经过仔细检查后发现,变速器转速传感器G38和车速传感器G68的两个线束插头插反了,但把传感器插头重新恢复后,变速器在路试时又发现2档升3档时有严重打滑现象。当修理人员常规检查ATF液面高度及油质时发现ATF已经变质呈黑色,于是将变速器的ATF全部更换,再次试车2档升3档打滑现象消失。这样就将车交付车主使用。可是当车主使用一个上午后变速器打滑现象(2档升3档打滑)再次出现,于是将车再次返厂维修。当修理人员路试此车时发现3档升4档也出现打滑现象(滑移率低打滑不明显),这说明故障明显比以前严重了。
故障检修过程:由于维修厂地处偏远,一些相应的检测工具不能完全具备,而且对自动变速器故障检修能力有限,因此该厂修理人员针对这种问题再次重新更换两遍ATF,并把变速器的ATF滤清器同时更换。当路试时故障依然存在,只不过有轻微减轻现象。万般无奈之下只好求助于笔者。当笔者来到该修理厂时,发现工人们已经将变速器从车上拆下,笔者只好对变速器的所有机械部件进行仔细检查,在没有发现任何问题后只好清洗装配。
将变速器重新组装上车后,进行路试,结果新的问题出现:R位正常,D位起步困难没有爬行过程,在这种情况下,考虑变速器应该是以高档起步而不是以1档起步,这说明有可能变速器ECU记录故障码而起动了安全保护功能,也就是变速器锁在固定3档上。因此,需要专用解码器来读取和清除故障码,但此时该修理厂没有任何检测仪器,维修一时陷入困境。为了进一步确认问题是出在机械和液压方面还是出在电子控制方面。决定人为手动来代替ECU控制自动变速器换档,断开ECU插头,按照维修资料电路图中找到三个换档电磁阀的端子,控制端子分别是55为N88电磁阀、54为N89电磁阀、9为N90电磁阀。端子67是电磁阀的共用端子。需要说明的是,N88电磁阀是控制1/3档离合器K1的,N89电磁阀是控制2/4档制动器B2的,N90电磁阀是控制3/4档离合器K3的;同时在01m自动变速器里所有电磁阀都是在断电状态下泄油的,而且只有N88和N90两个电磁阀在断电时为其所各自控制的用油元件提供主油压(K1+K3),因此当所有电磁阀在断电状态下仍然能够执行紧急运行模式的3档。同时,ECU是通过控制电磁阀接地来完成换档过程的。找到ECU的供电端子45,并把端子45跨接至电磁阀的共用端子67,同时,找到搭铁端子1。将端子55、54、9和1分别引线出来,根据三个换档电磁阀各档的逻辑组合(表1-6)来控制变速器的1、2、3、4档。
将驱动车轮架起,起动发动机,变速杆置于D位,把端子9线束与搭铁端子1接通,松开制动踏板,在正常情况下变速器中只有1/3档离合器K1在建立油压,此时,变速器在正常情况下应该执行1档传动比。通过发动机转速和实际车速对比,明显感觉发动机转速和实际车速不相符。也就是说,此时变速器根本执行的不是1档,通过观察发动机转速表针和车速里程表针的同步动作现象,当发动机转速上升至3 000r/min左右时,车速才达到95km/h,这分明是3档直接档的传动比。
为了验证变速器到底是否在这种情况下实现3档,将端子9线束与搭铁端子1断开,此时相当于把电磁阀的线束断开,变速器就是执行紧急模式的3档。通过对比确认人为指令电磁阀实行1档功能而变速器确实实现的就是3档,因此通过电磁阀工作表得知:当人为控制N90电磁阀搭铁时,如果电磁阀和阀体中K3离合器控制滑阀工作正常,此时3/4档离合器K3供油油路是被切断的。因此出现这种现象的最大可能就是N90电磁阀出现故障或阀体中K3离合器控制滑阀卡滞。
对于大众01m型自动变速器液压控制系统中控制换档的滑阀通常不容易卡滞,因此说故障是在N90电磁阀和电路的可能性比较大。在这种情况下,X190电磁阀阀球应该是卡在泄油状态或电磁阀线圈出现问题。通常情况下,如果电磁阀阀球卡滞在任何位置(泄油位置或保持压力位置),电控系统是不会设置故障码的,而且也只有当电磁阀线圈在短路或断路时,电控系统才会设置故障码,因此该问题无非出现在电磁阀线圈本身、电路或电路端子、ECU。
检测方法:首先还是将ECU端子断开,使用万用表直接测量端子67+9,在20℃左右电磁阀线圈正常阻值应在55~65Ω。如果此时测量结果不在标定范围内,进一步将变速器外部电磁阀线束圆形接头断开,先测量一下ECU至该接头之间线束的导通情况,然后继续通过圆形接头的端子来测量两个电磁阀的阻值(图1),此时测量结果仍然存在问题,那么只好拆下变速器油底壳用专用工具将所有电磁阀的每一个端子断开,直接测量电磁阀本身,如果线路、线路端子、电磁阀本身都没有问题,则说明ECU有问题了,这样,问题就不难解决了。但最终测试结果为N90电磁阀线圈本身阻值无穷大,因此,当变速器变速杆置于D位,ECU指令电磁阀实现1档时(001),虽然ECU通过端子9给NT9。电磁阀施加一个接地信息。但由于电磁阀线圈阻值无穷大,致使阀球不能动作,最终不能切断3/4档离合器K3的供油,使变速器始终执行在3档上。
更换N90电磁阀后又出现新的离奇故障,那就是车辆在无负荷的情况下(在举升架上)1-4档换档非常正常,而一旦车辆在道路上行驶时,当变速器ECU指令3档信息时(000)发动机就会出现空转现象(严重打滑),此时变速器不能执行3档。因为原来变速器还能够执行3档,说明机械和液压方面出现问题的可能性非常小。为了再次验证问题所在,连接油压表,断开ECU插头,仍然按手动控制方式来执行变速器的1、2、3、4档,结果手动控制一切正常。这充分说明变速器机械和液压系统是正常的(发动机转速在2000r/min左右时,压力值在1 200kPa左右);而一旦通过ECU来指令换档时3档即会出现严重打滑现象(1/2档油压正常),此时变速器油压非常低(发动机转速在2000r/min左右时,压力值在200kPa左右)。
故障排除:此时问题非常明朗了,既然机械和液压系统是正常的,为什么偏偏通过ECU调节出的3档油压却是一个低压力。综合考虑问题无非在以下三个方面:一是ECU指令3档时接收到错误输入信息,从而错误指令油压调节电磁阀N93的工作电流最终实现一个低压力值;二是油压调节电磁阀N93性能变差;三是ECU本身出现问题。为了进一步查找故障原因,需要必要的检测手段(电磁阀容易检测),这样,笔者只好通过借助其他修理厂的解码器来查找问题所在。利用解码器将ECU故障存储器中原始故障码清除掉,同时再次读取故障码,结果电控系统正常;读取动态数据流,结果在第二组数据通道(02-08-002)中发现问题,明显发现主油压调节电磁阀N93的额定电流和实际电流偏差太大(额定电流值为0. 96A、实际电流值为1. 06A)。在检查电磁阀N93时没有发现问题(把N91和N93电磁阀互换后是一样的结果),同时电路是完好的,而且变速器其他输入信息正确。因此把问题直接锁定在ECU上,更换ECU重新设置后故障彻底排除。