奔驰S320变速器故障

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背景

车型:奔驰S320,W140底盘,搭载使用722.5型5 挡半电控半液压控制变速器。VIN:WDBGA33E6SAXXXXXX。

现象

初始故障为因错换变速器ATF后,导致变速器换挡过程中出现打滑和冲击的现象。首先重新更换奔驰专用ATF,故障现象未见好转,于是对变速器进行了大修处理。结果大修后出现偶尔挂前进挡冲击的现象,而行驶一切正常,在这种情况下,又对变速器液压系统进行了调试,但也未见好转。接下来更换了N块阀体以及更换了3个变速器总成,结果挂挡冲击现象依旧。此时维修人员判断应该不是变速器本身的故障,于是笔者介入该车故障维修。

分析

在接手该车后经过试车,确认故障现象就是挂前进挡冲击而挂倒挡非常柔和,同时行驶起来偶尔会出现2-3挡冲击。经过反复试验,我们总结了故障现象的规律:选挡杆单独从P/N位置直接挂入前进挡(D位置)结合感觉稍微大一些,总体来讲还说得过去,如果挂完倒挡再入前进挡则冲击严重,底盘传动系统还会出现响声,如果把换挡杆置于N位置停留1min或0.5min左右再次挂前进挡,则会出现接合延迟并伴有冲击感。在进行下一步判断之前,我们势必了解该变速器的控制形式,否则盲目下手很难确定故障点。 722.5变速器是奔驰公司开发的一款半电控半液压型变速器1-4挡位全液压控制,4-5-4挡则通过控制模块来控制。因此,第一,控制模块接收车速信息和发动机载荷信息通过指令控制4/5挡换挡电磁阀来完成4挡和5挡油路切换的,所以该电磁阀应该在1-4挡有一个通电状态(ON),而在5挡控制模块则通过控制对电磁阀接地(断电)来实现5挡传递;第二,根据该款车型换挡杆位置发现D位置和4位置的移动方向是通过左右驱动换挡杆来实现的,也就是说,按照前后顺序来讲,D位置和4位置是一个平行位置如图1所示,此时换挡杆无论是在D位置还是4位置,变速器内部手动阀位置是不变的,因此当换挡杆置于4位置时变速器不能进入5挡控制,也是通过控制模块指令控制4/5挡电磁阀来实现的,这主要是在换挡杆右侧附近使用了一个位置开关(当然不是P/N挡开关),相当于D/4位置的识别开关,如图2所示。

方案

了解以上内容后我们便有了思路,首先连接油压表测量并调节该变速器的油压,使其在正常范围内(如图3所示)。 接下来断开电磁阀的线束接头,当启动发动机换挡杆置于D位置时,该电磁阀是否有通电指令,结果用试灯测量无法点亮试灯,用万用表测试得到8V左右的电压,而且还是虚电压(不能驱动电磁阀的动作),因此就相当于控制模块没有给电磁阀通电指令。 在这里,我们解释一下4/5 挡电磁阀的工作状态,如果控制模块没有真正给该电磁阀通电指令,那么一定会影响挂挡感觉,原因是当4/5 挡电磁阀断电时,控制的是一条油路(应该在5 挡时实现),该变速器在722.3 变速器基础上多加的那套行星排的工作状态是超速传动状态,即5 挡传动状态,如图4 所示(B4制动器参与工作);而电磁阀通电时(1-4挡)则控制另外一条油路,因此后行星排的工作状态则是1 ∶ 1 的传动状态,即1/2/3/4 挡传动状态,如图5 所示。 通过了解该变速器的齿轮变速传递原理得知,1/2/3/4 挡时后行星排是整体传动。即1 ∶ 1 传递,只有5 挡是超速传递。因此当控制模块未给4/5挡换挡电磁阀通电时,变速器变少了一个4 挡,而1、2、3 挡则变成了1 挡半、2 挡半、3 挡半(后行星排始终为超速传递导致),而不影响5 挡,这样入挡接合时机不是1 挡也不是2 挡(原则上是2 挡起步),传动比的变化引起了接合力矩的变化,从而影响到了进挡感觉(挂前进挡冲击)。 为了尽快找到故障根源,我们先从换挡杆D/4位置开关查起,当我们驱动换挡杆时却无法挂入4位置,拆开换挡杆周围部件,经过调试换挡杆由D位置能够挂入4位置,并且还有开关发出的响声,于是我们进行开关线路测量,经过测量,开关机开关线路良好,首先有来自点火开关打开后的12V电源线,换挡杆在D位置时另一根信号线有12V的输出,当换挡杆挂入4位置时,这根信号线则无12V输出,因此证明开关及线路良好。接下来测量开关到控制模块,间的连线,在右前发动机舱拆下AT控制模块逐一测量线路的通断及开关信号电源至控制模块间的输出都没有问题。至此应该确认故障根源在控制模块上,是由于控制模块没有给电磁阀输出控制电源。 在这种情况下我们并没有急于更换控制模块,为了排除故障现象,我们直接给电磁阀提供电源和接地信息,然后再尝试挂前进挡,感觉结果跟不给电磁阀通电(原情况)的变化感觉不大,这就是说,即便更换了控制模块、电磁阀,即便有了通电指令故障现象也是消除不了的。这说明变速器自身还是存在问题的,通过测压证明液压系统的工作压力是正常的,那只能是机械系统的执行元件。因此决定分解变速器测量2 挡工作元件的工作间隙,在2 挡时参与的换挡执行元件就是两个制动带。后边B2 间隙在5.2mm 左右符合标准值,而前边的B1 间隙则显得很大。于是重新调整B1间隙,如图6所示。 故障排除:重新调整制动带间隙,更换控制模块后,故障彻底排除。

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