/2007产进口现代维拉克斯自动变速器疑难故障的排除
故障现象:一辆2007产进口现代维拉克斯SUV,搭载3.8 L汽油发动机,匹配日本爱信公司生产的F21-450型新一代6前进挡手/自一体四轮驱动自动变速器(图1)。用户反映该车因准备长途行驶,在当地一家修理厂进行了全车常规养护。养护完毕后,该车在行驶约300 km后,明显感觉变速器和发动机噪声越来越大,同时还感觉到发动机转速和实际的车速与以往使用中大不一样。但考虑到当时车辆行驶在冰雪路面上,难免存在车轮滑移的现象,这样又继续行驶几百公里。后来问题愈加严重,发动机故障警告灯点亮,同时变速器不再自动换挡。为此用户电话咨询维修站,维修站告知用户停车并将发动机熄火,几分钟后再重新起动车辆行驶看变速器换挡如何,结果自动变速器又恢复正常。但只正常行驶一段距离后,故障再现。无奈,用户只得将车勉强驶至维修站进行检修。维修站技术人员告知用户变速器内部元件可能损坏,因当地买不到配件,同时又不具备维修能力,建议用户将车送至北京进行维修。经过几次故障的重现和消失,驾驶员逐渐摸清了变速器的故障规律并掌握了驾驶技巧。该车小油门驾驶基本很正常,车速也能达到120 km/h左右,这样一直将车开到北京。他们首先找到一家进口现代4S站进行检修,技术人员解释说,该车的自动变速器是终身免维护的,因此该款变速器所需的ATF各项性能要求较高,同时在一般的地方也买不到。他们根据该车的故障现象判断,该款变速器的故障是因换错ATF所致。他们的维修方案是,更换全新自动变速器总成,且需要从国外订货。后来笔者介入该车故障的维修。
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图1 多功能开关与控制单元集成一体的变速器
故障分析:接车后,首先进行路试。经路试发现,该车凉车状态自动变速器换挡基本正常,热车后小油门驾驶也不错,一旦节气门开度过大,变速器便进入故障保护模式——锁挡(固定3挡)。本来准备先简单地再更换一遍专用ATF,但用户执意要求解体变速器进行维修。在将变速器解体后,笔者发现1/2/3/4挡离合器C1、4/5/6挡离合器C2及3/5/R挡离合器C3均有轻微烧损现象(图2)。从颜色上看,ATF已经严重变质。接下来便开始寻找该变速器的配件,经查阅一些相关资料得知,该款变速器也被应用在长安福特蒙迪欧-致胜及沃尔沃等车型上。几经周折,最终找到了同型号其他车型自动变速器总成,因此只能从其内部拆出所需部件。
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图2 部分离合器摩擦片烧损
在更换相关部件(其实就是几组离合器摩擦片)并使用其专用ATF装复,凉车路试基本正常,热车后出现入动力挡(R、D)延迟并冲击,1-2挡接合过快并冲击,2-3挡打滑并冲击,4-5挡打滑不冲击,5-4挡和3-2挡冲击。联想到以前在维修部分其他新款变速器大修后曾出现过一些冲击现象,此时需要对控制系统执行初始化匹配和自学习,否则很难改变和消除换挡不平顺性。于是笔者将车小心翼翼地驶至专业维修站,并利用专用故障诊断仪执行了“各项数据清除功能”和“N位置的学习功能”。执行“N”位置学习前,必须先根据其调整要求做“N”位置的调校。在做完这些工作后,又严格按照其控制要求进行了TCM的自学习。
对于该款变速器,更换、大修变速器或更换TCM后需要进行自学习,其要求是只在D位置(不能在手动模式执行),具体的操作步骤是。
(1)暖机:ATF温度达到66~110 ℃ (如果油温不在此范围内将不能自学习)。
(2)N-D、N-R换挡学习:N↔D每个位置维持3 s以上,各位置执行5次,N↔R每个位置维持3 s以上,各位置执行5次。
(3)换挡学习:TPS开度25%~35%→ D位置→1挡升到6挡(110 km/h以上)→滑行→至少在60 s内停车→重复10次。
在完成上述自学习操作后,N-D位置的学习结果基本正常,但偶尔还有冲击感,而倒挡仍旧接合延迟并伴有严重的冲击。在执行十几次换挡学习后,笔者发现故障症状有明显改观,只剩下:2-3挡打滑并冲击、4-5挡打滑及5-4挡和3-2挡冲击。
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附表 施力元件作用表
通过对这几个点的分析,并结合该变速器换挡执行元件工作表(附表)我们不难发现,这些问题存在一个共性,并集中在一个点上,即控制3/5/R挡的元件“C3”嫌疑最大。这是因为入R挡延迟并冲击是C3的接合,而2-3挡打滑并冲击、4-5挡打滑以及5-4挡和3-2挡冲击都离不开C3的接合与分离。是C3本身的问题,还是控制C3的SLC3电磁阀的问题?或是控制油路的问题?我们将油压表连接在C3测压孔上(图3),在测试中发现,挂R挡时油压的建立稍慢一些,同时在2-3和4-5挡时油压表针上下波动。究竟是控制指令问题还是执行元件存在泄漏呢?笔者在不解体变速器的情况下,先对液压控制阀体(图4)进行了再次清洗检查,特别是对C3控制油路进行了检查,但并没有发现异常情况。
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图3 测量C3离合器油压
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图4 液压控制阀体
在没有发现液压阀体及油路问题后,我们再次按照原来的学习过程进行路试。结果经过一段时间的试验,故障症状又有明显改观,5-4挡和3-2挡冲击问题没有了,只剩下入R挡延迟并冲击、2-3挡打滑并冲击及4-5挡打滑现象,看来问题还是集中在C3离合器上,难道还是C3本身存在泄漏或控制C3的SLC3电磁阀存在问题?因为我们相信在装配机械部件时出现的问题几率较低,因此决定还是先从简单方面入手,故对SLC3电磁阀所控制前端的C3控制阀进行了调试(图5),目的是让C3油压迅速升高,但调试电磁阀后情况似乎没有任何改变。
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图5 C3控制阀调节螺钉
后来笔者冷静地思考了为什么冷车第1次换挡感觉基本正常,而一旦热车后便出现上述问题,难道是在装配机械元件时不小心伤及密封圈或密封环。在这种情况下,我们又一次将变速器分解,并重点检查了离合器C3本身及控制油路,以确保消除机械部分和液压部分的问题。在分解变速器后,我们重新检查了所有元件的工作性能,并根据该款变速器各元件的供油孔布置图(图6),找到各元件供油孔利用加压机分别做加压试验,但仍然没有发现任何问题。之后,笔者又将SLC3电磁阀恢复到了原来的位置。
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图6 供油孔位置图
此次拆检变速器机械部分虽说并没有发现任何问题,但可以排除机械方面出问题的可能性。由于并没有发现任何问题,重新将变速器装复后,试车故障依旧。因为一时找不到故障原因,所以不能再盲目拆检任何部位。后来笔者考虑,会不会是学习操作功能还没有被激活呢?于是索性长时间对前进挡进行路试学习,结果发现换挡感觉越来越好,后来几乎达到了使用要求。但再次停车挂倒挡时,故障现象又恢复到原来的状态。这让笔者感到很奇怪,为什么不允许挂倒挡呢?后来笔者再次让变速器学习前进挡不再去挂倒挡,并决定停放一段时间再看。结果该车在停放几个小时后,再次挂R挡感觉非常好,就这样按照常规使用了两天,前进挡和倒挡都已达到使用要求,但偶尔倒挡会有轻微的冲击。
至此,该车故障彻底排除。
回顾总结:该车的故障虽然排除了,但也给我们留下了需要深深思考的问题,即该车的学习时间为什么如此漫长。根据笔者的判断,可能是该车自动变速器的某些部位存在某种不足,从而导致学习过程较长。(薛庆文)