背景
一辆2003年产上海大众帕萨特B5轿车,搭载AWL 1.8T发动机和01V 5挡手自一体变速器。行驶里程15.3万km。
现象
用户反映行驶中自动变速器不升挡。 笔者首先对车辆进行路试,当车速行驶到90km/h时,观察发动机转速达到4000r/min,将变速器换挡杆切换到手动换挡模式,组合仪表上的挡位显示为3挡。再将换挡杆切换回自动换挡模式,松开加速踏板,再切换到手动换挡模式。观察挡位升至4挡。据此初步分析是变速器的电控系统或发动机出现故障。
方案
接下来,笔者使用专用故障诊断仪VAS5051/B。对发动机电控系统进行故障查询,未发现故障码。进入读取测量数据块功能检查发动机的数据流:发动机转速760r/min,空气流量2.8g/s,节气门开度2.7%,氧传感器的调节值-20%,发动机的水温97℃,控制单元电压12.3V。从以上数据流可以看出。氧传感器的调节值超出正常范围,控制单元的电压偏低,但这不至于造成变速器不升挡。进入变速器控制单元进行故障查询,发现1个故障码:O0526——制动灯开关F故障(偶发)。制动灯开关用于判断制动踏板是否被踩下,当制动踏板被踩下时,制动灯开关信号输送到自动变速器控制单元,该信号作用有三:一是用于解除换挡杆锁止装置及取消巡航系统的工作;二是用于控制锁止离合器的分离,保证车辆稳定行驶;三是用于控制变速器的降挡或延迟升挡。如果变速器控制单元频繁接收到制动灯开关的信号,控制单元会延迟升挡。
制动踏板开关出现故障也会使变速器升挡延迟。如果制动踏板开关出现故障,在发动机控制单元内会存储故障码:16955——制动踏板开关故障,制动踏板开关的数据也会不正常。于是笔者对发动机控制单元进行故障查询。未发现此故障码。读取066组制动踏板开关的数据,当踩下制动踏板开关时“00000000”变为“00000011”,数据正常,据此判断制动踏板开关没有故障。难道是自动变速器控制单元没有接收到制动踏板开关信号?为了验证自己的怀疑。笔者进入自动变速器控制单元,读取测量数据块功能检查,选择003组第一显示
区制动灯开关的数据。当踩下制动踏板时显示制动踏板已踩下,表明自动变速器控制单元已经接收到制动踏板开关的信号。清除故障码进行路试,故障依然存在。
在维修进度没有任何进展的情况下,笔者决定对自动变速器控制单元的换挡信号进行分析。自动变速器控制单元根据节气门的开度和车速按照控制单元内部的特性曲线来进行换挡控制;另外,控制单元还根据驾驶员踩下加速踏板时的速度来控制自动变速器的换挡,以适应不同风格的驾驶员。如果节气门控制系统出现故障也会造成变速器换挡不正常,检查发动机控制单元没有故障码存储,EPC报警灯也未报警,可以判断节气门控制系统没有故障。尝试重新匹配节气门01-04-060和强制降挡01-04-063再进行路试,在匹配节气门时诊断仪上显示错误,查询故障存储器发现1个故障码:17967——节气门控制单元J338基本设定错误。读取测量数据块发现。发动机控制单元供电电压为11.64V,用万用表测试蓄电池的电压为12.7V,据此分析在匹配节气门时,由于发动机控制单元的供电电压过低造成节气门匹配失败。发动机控制单元的供电电压是通过供电继电器J271提供的(图1)。
于是笔者更换继电器J271后再次匹配节气门,匹配顺利完成,发动机控制单元的电压恢复正常,又对强制降挡进行匹配后再次路试,故障依旧。
笔者尝试在试车时将换挡杆切换到手动模式,挡位顺利地升到5挡,当踩下加速踏板时发动机转速上升缓慢,在正常情况下发动机转速随着加速踏板踩下的幅度而升高。将换挡杆切换到自动换挡模式,发动机转速瞬间上升,再将换挡杆切换回手动模式时,发现挡位显示3挡。根据以上试车结果,笔者分析认为发动机系统存在故障,造成踩下加速踏板时发动机转速上升缓慢,在自动换挡模式下。变速器控制单元根据当时的发动机转速和车速来控制挡位。由于发动机的动力不足造成踩下加速踏板的幅度与发动机的转速不对应,使得自动变速器控制单元认为车辆是在上坡,于是延迟升挡。
笔者对发动机数据流进行检查分析,氧传感器的调节值在-20%以上,没有发生波动。如果实际的混合气是正常的。氧传感器给发动机控制单元混合气过浓的信号。发动机控制单元会减小喷油脉宽,发动机混合气会变稀,造成发动机动力不足。反复地踩下加速踏板观察氧传感器的调节值.数值没有发生大的变化,难道是氧传感器失效或是线路出现故障?在准备检查氧传感器时,笔者发现三元催化器前端发红。等待三元催化器的温度下降后。拆下氧传感器,从氧传感器的安装孔检查三元催化器,发现三元催化器堵塞严重(图2)。
至此故障原因查明,由于三元催化器堵塞造成发动机的排气不畅,致使新鲜空气不能进入气缸内燃烧,造成发动机动力不足。当发动机的动力不足时。驾驶员就会踩下加速踏板,当加速踏板的位置和发动机的转速不对应时,发动机的负荷就会增大,变速器控制单元就延迟升挡。
更换三元催化器后路试,故障彻底排除。