特雷克斯(TREX)TR100型矿用汽车是内蒙古包头北方重型汽车有限公司生产的一款载重量为91吨自卸车,是目前国内外大型露天矿山主流车型之一,它采用康明斯KIA-38-C1050型发动机,艾里逊(ALLISON)DP-8963型变速器。该变速器采用第2代CEC2换档控制系统,共设8个档位,其中6个前进档,1个空档和1个倒退档。电控模块ECU连接见图1,ECU对输入各开关元件和传感器数据信息进行分析处理,通过变速器线束将电信号提供给各档位电磁阀,从而控制变速器的工作状态。
故障现象 中冶集团铜锌有限公司巴基斯坦山达克铜金项目在2008年底采购的一台TR100自卸车,车辆识别号: LA9R3AVD18BNHL140,在运行35000km,由于变速器内部机械故障而进行大修,大修完毕后试车时发现(笔者为电气技术员): 发动机起动正常,但仪表板上的变速器故障指示灯点亮,提示变速器有故障,同时档位选择器显示窗出现猫眼”-/-” 符号闪烁(计算机硬件保护或严重故障代码提示),车辆被禁止换档,而且有连档现象。故障诊断与分析 首先调取故障代码,按故障查询按钮,显示窗出现4522和4523故障代码。参见表1,故障代码含义为档位电磁阀A、D线圈故障或者连接线路故障,也可能变速器装配问题。本次变速器大修的技工都具有多年维修经验,一直修理该型号变速器,笔者认为他们一般不会出现机械装配错误。为稳妥起见,笔者对变速器装配是否正确进行验证,方法是: 将ECU上的变速器线束插头T拔下,然后起动车辆,此时档位电磁阀全部断电,车辆应该不能行走,连档现象也应该消失,否则视为变速器装配问题,既然变速器装配正确,那么就是电气线路存在故障。
按照档位电磁阀与ECU接线图(图2),用万用表电阻档测量A和D电磁阀阻值,都在正常范围(12~24Ω),考虑到ECU诊 断的故障码,有时只是一种泛指,而不一定具体到某个阀上,于是又测量其它电磁阀、变速器速度传感器以及连接线路,均正常。再次起动车辆,故障如旧。
笔者感到迷惑,大修前变速器各档位电控系统都正常,为何大修后就出现故障? 于是询问变速器修理技工,大修期间是否更换过电气元件,技工回答: 看见原车变速器档位电磁阀线束插头内的插针有腐蚀现象(当地水质因素),鉴于大修车,所以更换新电磁阀线束(零件号23045756)。笔者纳闷,难到是新线束出现问题? 于是让技工将旧线束复原,起动车辆后,变速器故障灯熄灭,显示窗内无故障代码出现,挂入自动换档程序,车辆行驶正常,可以确认新线束有故障,那么故障究竟在何处?
故障排除 打开变速器档位电磁阀横阀体(竖阀内仅有H和I电磁阀),见图3,仔细观察线束外部及插头没有发现疑点,现在只剩下线束接头里面导线与插针的焊接部位没有打开看过,于是旋开接头卡环,轻轻撬开线束密封橡胶圈,用手电筒照射内部每根导线与插针的焊接,发现A阀的负极线对应的插针B和D阀的负极线对应的插针M,它们的针脚处有一根头发丝粗细的短接铜丝,见图3的故障点(图3中圆形插头处)。而后使用改锥挑断铜丝,将插头复原,车辆恢复正常。
经验总结 虽是一起配件工艺瑕疵问题引发的故障,排查起来却如此周折,主要是在测量时,遗漏了一个环节: 各电磁阀负极与负极导线之间的测量。从图2不难看出,所有档位电磁阀的负极皆由ECU单线单开关芯片控制,若有2个电磁阀的负极连接在一起或者由于连线外皮破损与车体部件搭铁,就会出现电磁阀的工作状态混乱。根据TR100档位电磁阀工作状态(表2)可知: 空档时电磁阀F、A、I得电,由于上述故障点的存在,这时D电磁阀也得电导通,就会出现F、D阀导通,变速器3档工作,导致连档现象,ECU无法识别该状态,就会发出禁止换档指令,同时变速器故障检查灯点亮报警,并瞬间给出故障代码,甚至出现猫眼”-/-”符号,车辆被禁止换档。
一名合格的汽车电气维修技术人员,不仅要有敏捷的思路,善于积累经验,更重要的是不断学习,精确掌握设备的电气原理和科学的检测方法,在处理故障时才能迎刃而解。
附注: 由于笔者工作现场在国外,配件由现场需要而上报计划,国内事务部根据长期合作的竟标企业进行性价比衡量,然后采购,经海运到货后现场初步检验。由于产品都有合格证和厂家检验人签名,现场主要看件号是否正确,配件有无破损,然后在到货清单上签收。如果在使用期间配件功能上有问题,现场取证后反馈给国内事务部,与厂家协商事宜。此例由于该线束进货数量极少(2件),且是多年前采购,反馈与取证手续繁琐,考虑故障已查出,稍作处理就可以恢复正常,所以没有向厂家做品质反馈,目前已正常使用9个多月。