一辆行驶里程超26万kM,配置型号为01V (5HP-19FL)前轮驱动E18/2型5前速电控自动变速器的2002年奥迪A6 2. 4L轿车。该车3-2档冲击严重,其他升降档正常。
故障分析:查油面、油质均正常。由于该变速器无主油压测试孔,故得不到3-2档时的主油压变化情况。其他升降档点都无冲击现象,可排除因发动机输出转矩在各换档点上变化的错误可能性。因此把故障点3-2档换档冲击的问题锁定在液压控制阀体核动力施力装置上。从ATF油质上看,施力装置中的离合器或制动器烧损和磨损的可能性非常小,而在5HP-19这款自动变速器中,离合器或制动器中的蝶形缓冲片一般不容易损坏,因此也基本排除施力装置,因此把故障点缩小在液压控制阀体上。从动力传递分配上看:3档时参与的元件有1/4档离合器A、2/3/5档制动器C和3/4/5档离合器F,它们共同工作来完成3档传递;2档时参与的元件有1/4档离合器A、2/3/5档制动器C和1/2/R档制动器G共同工作来完成2档传递。因此3档转2档无非就是F和G之间的切换。由于F和G两个元件都是来控制变速器后边单级单排齿轮机构的,通过它们在传递路线上的布置,因此在单级单排齿轮中两个元件是相互工作的,即不能同时工作,只能是一个工作而另一个停止工作。如果两个元件在切换时动作协调不顺畅,则会导致元件的干涉现象,而不会出现严重的冲击现象,这样又进一步排除机械元件的可能性。
从油路上分析:自动变速器ECU发出2档指令时,通过油路图得知通过N88和N89电磁阀工作来控制A组离合器的供油,同时关闭了C组制动器、G组制动器及其他用油元件的油路,由N216电磁阀工作直接单独打开C组制动器的供油油路,由N217电磁阀工作单独打开G组制动器的供油油路。当ECU指令3档时,N89电磁阀继续工作,使A组离合器继续保持工作状态,N88电磁阀断电后造成G组制动器和F组离合器之间的油路接通,这样G组制动器和F组离合器之间便形成工作组合关系,即这两个元件不能同时处于工作状态,只要G组制动器工作F组离合器即处于分离状态,只要F组离合器工作,那么G组制动器便处于分离状态。因此只要N217断电停止工作后,G组制动器便停止进油,而F组离合器开始工作。3-2档主要在于F组离合器和G组制动器之间的切换,也就是G组制动器控制接合,F组离合器释放,此时是由于N217通电来完成的,当3-2档时只要ECU给N217通电即可。由于该电磁阀为正比例控制,即断电时无电流通过,此时产生低油压,当通电时,即大电流通过时会产生高油压,因此该变速器很可能在3-2档时容易出现冲击现象。通过数据流还得到N217电磁阀在P/N位、D位1、2档都是在通电状态下,而在3-4-5档时是出于断电状态的。因此把目标锁定在N217电磁阀上,为了验证N217确实存在问题,将其与N216互换位置。装车试车时故障现象转移在1-2档冲击、4-5档冲击。从数据流上看,只要N216(原来的N217)通电自动变速器便有冲击感。更换全新电磁阀故障得以排除。
数据流:02-08-006组
3档时,N216电流是0.760A; N217电流是0. 144A.
2档时,N216电流是0.760A; N217电流是0. 760A.
数据流:02-08-005组
3档时,N88断电、N89通电、N90断电。
2档时,N88通电、N89通电、N90断电。
故障反复:此车大概使用3个月左右用户反映说,变速器又出现降档不舒服的现象,不过不是很严重。在用户时间允许的情况下,用户将车开来,经试车发现:该车问题并不大,正常开车,升降档一切正常。只有制动快停车时车身有一下振动感觉(其实仍然是3-2档点),而且制动力越大冲击感越是明显,慢慢制动停车几乎感觉不到,观察自动变速器各动态数据都在正常范围内。仔细分析故障原因,自动滑行降档不冲击而制动停车降档却冲击,自动滑行降档和制动降档之间的区别就是降档时间问题。变速器在降档时发动机是增大转矩的,难道与发动机输出转矩有关?从发动机电控系统看不出什么问题。反复仔细试车总结一点:如果让变速器快速实现3-2档冲击力就大;如果慢慢实现3-2档,就没有问题。
难道还是液压控制上出现了问题?这样,又把目标集中在阀体和电磁阀上。清洗阀体并更换电磁阀的位置,问题一点都没有改观,于是更换一个没有故障的阀体总成,结果也是让人大失所望。既然电、液方面没有问题,难道是机械上出了问题?由于用户急于用车,反正也不影响使用,暂且把车先交了。过了一段时间用户又把车送来,再次路试,故障现象一点都没有变化,不能说用户挑剔,而是变速器存在真实故障。因为好多人开此车都说不是问题,原因是正常降档非常舒服,而制动3-2档时也并非难以接受。既然用户要求,又何尝不想找到故障,有可能就是时间问题,幸好用户非常善解人意,留给我们足够的时间去研究。
把变速器抬下来分解仔细检查。当然重点检查对象就是F组离合器和G组制动器,因为3-2档的切换就是F和G的转换。
故障排除:从动力传递简图(图1图2)中发现,如果3-2档时,F释放速度和G接合速度不协调,便会产生轻微的冲击感。仔细检查两个机械元件没有发现问题,只是发现F组外转鼓与G组制动器摩擦片连接处有很深的冲击过的痕迹,它会导致G工作和分离时出现摩擦片与F之间滑动不灵敏;同时还发现F组离合器内转鼓(单排齿圈)也有摩擦片冲击过的痕迹,它会导致F工作和分离时出现F摩擦片与齿圈或齿圈与太阳轮之间形成不连贯的现象。更换F组离合器和单个行星排齿圈,故障得以排除。