一辆行驶里程超25万km,配置GM公司生产的4T65E型4前速电控自动变速器的2002年上海通用别克GL8商务旅行车。
故障现象:变速器因机械元件严重烧损而进行大修,结果大修后偶尔出现2-3档冲击的问题。
故障分析及维修过程:2-3档冲击的问题也是别克车较常见的问题,按常规分析应该涉及软件控制和硬件控制,2-3档换档时间过长,2-3档换档点油压调节问题,2/3档蓄能器及3档机械元件本身有问题等。从这三方面来具体分析:一是对于2-3档换档时间的控制,主要是PCM对换档电磁阀A、B发出3档指令信息后,通过输入轴转速传感器ISS和输出轴转速传感器VSS的信息是否在规定时间内得到3档传动比的信息。二是对于2-3档换档点油压的调节,从软件上发动机ECU是通过瞬间推迟点火来完成换档点过渡的,在自动变速器控制方面则是PCM通过瞬时降低主油压来完成平顺控制的,也就是PCM通过改变主油压调节电磁阀PC阀的工作电流和占空比控制。三是对于硬件的控制,当变速器执行2-3档时,2/3档蓄能器瞬时起到减振作用,同时3档离合器本身的缓冲片也起到一点儿缓冲作用。
综合分析:由于大修后出现这种结果,机械元件已经过严格的检测,同时液压控制阀体也为全新部件;另外,如果换档时间不正确,ECU早已设置故障码。如果考虑2-3档冲击跟主油压有关,一般都会想到主油压调节电磁阀工作性能变差所导致,但电磁阀也已经更换过。既然机械和液压方面都不存在问题,2-3档冲击的问题会不会像大众车变速器那样需要学习呢?4T65E变速器具有换档适配功能,该变速器利用一个管路压力控制系统,对系统压力适时进行适配,以便对下列零件的正常磨损进行补偿:离合器摩擦片、弹簧、密封件和制动带。该适配功能类似于发动机燃油和怠速控制系统,其中控制模块(PCM)可以读出和调节监视系统的变化。PCM保持自动变速器下列信息:1-2档、2-3档、3-4档的适配,PCM通过监视自动变速器的输入轴的转速和输出轴转速,决定何时启动和结束挂高档。PCM计算从换高档开始到结束的时间,如此时间长于标定的时间,PCM将调节压力控制(PC)电磁阀的电流,以增加下次同样条件下换高档的管路压力;反之,则相反。稳定状态适配在发生换高档后,PCM监视输入和输出传感器,以便确定在换高档时的离合器滑移量。如果检测太高的离合器滑移量,则PCM会调节PC电磁阀的电流以增大管路压力,从而控制离合器的滑移率。主油压力调节电磁阀(PC)是一个精密的电子压力调节器,PCM基于节气门信号、ATF温度、MAP传感器和齿轮状态等控制PC电磁阀。
该变速器大修后,还具有“当前TAP记忆”清除功能和路试学习功能:在发动机工作良好情况下,按照不同节气门开度进行换档路试确认换档时间、换档曲线以及上面的换档适配功能的完成。在解决2-3档冲击问题上,还可以通过改变2/3档蓄能器弹簧硬度来改善2-3档的舒服感觉。对于这辆故障车,无论从机械方面还是液压方面都无从找到故障根源,原因是2-3档冲击是偶发性的,一般说来,机械上是不会出现的,因此还要从数据上辨别故障部位。如果能够把故障出现时和没有故障时的主要信息采集下来进行对比,那么故障自然水落石出。
由于车辆维修时间已经超出预算时间,用户急于用车,而且此类故障不影响使用,所以只能先交付用户使用。但用户使用此车时居然没有感觉出任何问题,也就是说,用户认为该车没有问题。是因偶发故障,或是经过用户的使用故障排除了?在笔者强烈要求下用户又将车开回修理厂。这回和用户一同试车,结果经过短时间的路试,2-3档冲击的问题(冲击力并不大但绝对不正常)再次出现,此时用户则说这不是问题,以前没有作自动变速器大修时就是这样。有问题就是有问题,不能欺骗用户,用户不需要修理也必须要争取。出于对本职工作负责任的态度,又通过与用户的沟通,在尽可能不增加费用的情况下将该车留下来继续维修。
看来2-3档冲击的问题跟此次维修没什么关系,诊断还得从头开始,但有一点不用考虑的是机械换档执行元件、主油压力调节电磁阀和液压控制阀体(曾经更换过),因此无须大拆大卸。根据前面的分析,换档点的平衡问题取决于发动机输出转矩和对应的车速,因此还必须按照原来的推断进行故障分析,那就是将故障出现时和没有故障时的主要信息采集下来进行对比。首先,读取2-3档的换档时间,进入变速器数据“F0”,在“F3”中读出换档时间:0.15~0.50s正常,并在“F6/ F1”读出正确的变速器换档适配数据。其次还要读取管路压力在换档点上的变化,进入变速器数据“F0”,再进入“F5”----PC系统压力调节电磁阀的工作数据,在该数据里可以读到PC电磁阀的额定电流值和实际电流值以及电磁阀的脉宽控制,经过反复路试,的确从该数据中看出问题:变速器换档正常时(2-3档没有冲击)电磁阀的工作电流为0.8A左右,同时占空比控制为50%左右;而2-3档一旦出现冲击时,电磁阀的工作电流变为0.1A左右,同时占空比控制变为4%左右。看来问题明朗了,4T65E变速器的管路压力调节控制是PCM对PC电磁阀的电流的改变来实现管路不同压力的,而且是反比例控制的,即电流越小油压越高;电流越大,则油压越小。因此,故障点可能是:①电磁阀电路问题;② ECU问题;③影响换档品质控制的输入信息偶尔出现错误使ECU发出错误指令。
综合分析,故障原因在电路的可能性很小,但也不能排除。所以对电磁阀电路进行检查,结果没有一点问题。对于ECU不能轻易怀疑,所以还是先对重要的输入信息进行排查换档点PC油压调节的主要参考信息:输入轴转速信息、车速信息、发动机负荷信息、发动机转速信息、变速杆位置信息、油温度信息等。经过逐一排查,所有信息均在正常范围内,为了确保各信息准确无误,在有条件的情况下,更换过TPS、MAF、ISS等。那么难道是ECU出了问题?此时才把侧重点转移到ECU这边。有可能是以前检测过程当中忽略了细节上的问题,当利用诊断仪读取该ECU版本信息时,发现与ECU的实物信息有误。
故障排除:通过别克维修站的朋友和该车用户得到信息,该车ECU曾经在外地更换过(原来是发动机不能起动)。至此真相大白,维修也告一段落。
总结:该案例说明一个道理,那就是在诊断维修任何一个自动变速器故障时,一定不能忽略细节问题,同时对每一个哪怕是微不足道的故障点也不容忽视,不能给维修作业结束后留下任何丝毫的隐患。
延伸阅读:别克GL8商务车换档冲击