背景
车型:2004款奇瑞旗云,装配宝马迷你的发动机和CVT无级变速器。VIN:LSJDA21B44DXXXXXX。
现象
该车在D挡起步时还算正常,起步之后车速达到20km/h时,发动机转速开始上升,此时车速并不随着发动机转速提高,而是依然保持在20km/h的时速,当发动机转速升高到2800r/min 以上时,车速才开始随发动机的转速提升,车速在80km/h时,发动机转速在2500r/min左右,车速在120km/h时,发动机转速在3000r/min左右,继续加速,车速超过130km/h,发动机转速突然提高,车速却不再提高,反而有降低的趋势,也就是说,在车速超过130km/h的时候,变速器就开始打滑了,不再有动力输出,车速低于130km/h车速时,就恢复了动力输出。在变速器学习过程中,有个手动模式学习,在这个模式下,最高车速可以达到160km/h以上。
方案
这辆车因为事故更换了变速器壳体、主动轮、被动轮及钢带,换完之后一直没有低速挡,起 步困难,制动熄火。笔者重新组装,并且调节阀体之后,车辆出现上述现象,但是勉强还可以行驶,现在因为该车油耗太高,想再维修一下。 之前换过的主、被动轮和钢带,在上次装配时就发现有些磨损,特别是主、被动轮底部磨损较重,所以这次维修首先更换磨损较重的主、被动轮和钢带。 由于该车的主、被动轮及钢带没有全新的售后配件提供,所以只能使用拆车配件。到货后,拆下变速器,把刚发来的主、被动轮和钢带清洗后装到变速器上,因为也不确定是不是和主被动轮有关,因此,把控制阀体也重新拆解清洗一遍,然后装车试车,结果出乎意料,变速器起步后行驶到20km/h的时候,发动机转速即使达到4500r/min以上,车速依然是20km/h,就是说,换完主、被动轮和钢带后还不如之前了。 现在感觉到问题严重了,自己的判断有误。车速无法提高,首先怀疑的是前进挡离合器,把控制阀体拆下来,找到前进挡离合器的进油孔,先用压缩空气试验前进挡离合器的工作状况,结果前进挡离合器工作正常,那就是控制阀体,再次拆解控制阀体,并且尽量寻找这款变速器的维修资料,以清楚该车的油路走向,但是这款车的维修资料仅仅是简单的结构和学习等内容,根本没有油路图。用最原始的办法,从前进挡离合器的油道口往上找,无奈前进挡离合器的油路走向太复杂,找了半天没找明白。 再换一个思路,找别的CVT资料作为参考,看其他CVT是怎么控制的,找到了一些CVT的培训资料,基本都是奥迪01J变速器的培训资料。在仔细对比中发现,奇瑞CVT要比奥迪的CVT简单许多,奥迪的CVT油缸在施压和泄压时有两个油压控制,它有一个施压阀控制油缸的压力,让带轮的直径变大,还有一个减压阀,控制带轮油缸的泄压,两个压力的平衡从而控制带轮的直径,这种控制比较先进。然而,这款变速器却没有减压阀,油缸的构造也不同,这款变速器的油缸只有一个进油孔,有压力时带轮夹紧,带轮的直径增加,泄压时,油缸带的拉紧力使带轮的直径变小(初级带轮)。次级带轮又不同,次级带轮在油缸里面还有一个大弹簧,在没有油压的时候,弹簧的弹力把带轮推向直径最大的状态,油压和弹簧在同一侧,也就是说,次级带轮的夹紧是油压和弹簧的合力。再看该款CVT的控制,阀体上有一个初级带轮的控制步进电机,控制初级带轮的油压,在变速器壳体上有一个次级带轮电磁阀,占空比控制型的,调节次级带轮的油压。另一个阀体上的电磁阀是前进挡离合器控制电磁阀,也是占空比控制的电磁阀。再就有一个钢带张力调节阀,根据初级带轮的位置控制钢带始终保持在拉紧状态。 CVT变速器变速原理无非是控制初级带轮与次级带轮的直径,初级带轮直径越大,次级带轮的直径就应该相应的变小,以实现车速由低到高的变化。现在没有高速挡,可以理解为初级带轮的直径过小,次级带轮的直径过大,所以没有高速挡,初级带轮的油路控制相对复杂,所以先找次级带轮的油路,从次级带轮油缸开始往前找,通过变速器后盖通到主油泵,主油泵的居然直接连着主油压,也就是次级带轮的压力来自油泵的主油压,主油压一路进入控制阀体,一路进入次级带轮控制电磁阀,电磁阀调节后的油压进入到钢带张力调节阀。现在我的理解是,次级带轮上始终有着主油压的压力,即使通过电磁阀泄压,那调节的还是主油压,次级带轮一直是系统压力,那初级带轮要想以同样的压力工作,并且拉紧钢带,通过钢带压力使次级带轮直径变小,那只有通过比次级带轮大的油缸直径来实现,可是次级带轮还有一个超级硬的大弹簧和主油压形成合力,此时我倒是怀疑是不是油路搞错了,这几乎是不太现实的。又重新找了一遍次级带轮的油路,结果还是如此,绝对没错。 为了验证一下次级带轮的油压是不是主油压,在次级带轮外侧壳体上有一个油压测量孔,这个测量孔与次级带轮油压相通,于是我接了一个汽油压力表测量,因为这之前测过一个自动变速器的油压,怠速时主油压也就490kPa左右,接好压力表启动发动机,结果爆表了,指针转了一圈被0位的限位钉挡住了,赶紧熄火。再看压力表,再也回不到0位了,废了一个表。 但是压力还是要量的,空调的高压表压力最高可以达到3500kPa,这个压力应该可以,又经过改造,接上了空调的高压表,启动发动机,怠速时油压居然高达2450kPa,稍一加速,指针就到3500kPa的最高限了。 通过油压测试,进一步证实了次级带轮的油压就是主油压,那次级带轮的油路应该是对的,初级带轮是用步进电机控制的,在变速器油底壳打开的状态下,打开钥匙,把换挡杆由P挡换到D挡的时候,步进电机有明显的动作,初级带轮的控制应该也是正确的,那问题应该出在前进挡离合器,是不是离合器打滑造成的? 这个变速器有两个油压测量孔,一个就是刚才测过的主油压测量孔,另一个在左侧半轴内球笼附近,是前进挡离合器的油压测量孔,在此连接油压表,启动发动机,在P、R、N挡时都没有油压,挡位在D挡时,制动踏板没松开的时候,油压在49~98 kPa左右,松开制动踏板,轻踩加速踏板,压力迅速升高,最后到了980kPa压力的时候,压力再升高。从压力读数来看,这应该是正常的,在没松开制动踏板时,电磁阀只给前进挡离合器很小的压力,以消除摩擦片的间隙,当松开制动踏板加速的时候,前进挡离合器电磁阀迅速提高油压,让前进挡离合器接合,将动力输送到初级带轮。 又排除了一个,那么剩下的就是初级带轮了。还是从执行元件向上找,初级带轮的进油口在带轮的顶端,通过油泵内侧的密封环和油泵轴密封,由变速器壳体的阀体供油口对初级带轮的油缸输送490kPa压力的变速器油,初级带轮马上有动作,夹紧钢带,并且钢带移动到初级带轮的最外侧,就是直径最大的位置。通过这个测试,可以证实初级带轮的执行油路密封是好的。 现在就剩下控制阀体了,为了稳妥,直接更换一个控制阀体总成,同时连同次级带轮的电磁阀也一起换掉。可是真的令我很失望,结果还是一样,只能加速到20km/h,即使发动机转速达到5000r/min时,车速最高还是20km/h。 现在变速器机械部件几乎都换了,那么会不会是电气控制部分出了问题,再查一遍线路,用示波器检测前进挡离合器电磁阀及次级带轮电磁阀的波形,结果是前进挡离合器电磁阀波形正常,次级带轮电磁阀的输出几乎没有电压。再看看初级带轮的步进电机的工作情况,找来4个LED发光二极管,串联上约500Ω的电阻(旧的尾灯上拆的),两个一组,两个二极管的正负极线并联到一起,这样无论电机的输出是正向还是反向,至少会有一个灯亮,另外一组两个二极管也是用相同的接法,这样4条线分别接到步进电机的两组控制线上,接好后,点火开关开到ON挡,这时4个LED灯就开始不停地交替闪烁,闪了一会儿后,只亮一个灯,启动车,挂D挡,LED灯又交替闪烁,之后还是亮一个灯。这样可以确定步进电机是有输出的。问题似乎又明朗了,应该是次级带轮的输出有问题。手头没有变速器控制模块,关键是虽然感觉是次级带轮电磁阀没有输出,但是心里还是不太踏实,为了保险起见,给次级带轮一个搭铁信号,强制让电磁阀打开,如果变速器立刻进入高速挡,那就可以确定是变速器控制模块 有问题。 在次级带轮侧连接上油压表,再次启动发动机,监测初级带轮步进电机的LED灯开始不停闪烁,换到D挡,松开制动踏板,看此时的油压是2450kPa,然后在次级带轮电磁阀的控制线上并联一根线,把这根线直接搭铁,此时车速没有什么变化,依然是低速挡,看油压表,此时的油压已经降低到1666kPa,松开次级带轮电磁阀的搭铁线,油压马上恢复到2450kPa,看来还是没有找到原因,控制模块应该是好的。 到现在,已经把外围的和执行元件都排查过了,而且都没发现问题,是不是变速器内部的装配不对?还是再拆开看看吧。重新把变速器拆下来,解体。这回真的有发现,初级带轮靠近油泵侧的一个喷嘴断了,但是这个喷嘴是不是会影响变速器升挡呢?这还要研究这变速器的油路。 从喷嘴往上找油路,喷嘴在油泵侧,它的油压来自控制阀体,再找对应的阀体上的位置,再打开阀体,顺油路再往前找,这路油压居然在初级带轮步进电机对面的调节阀的底部,而正是这个油压,推动初级带轮控制阀向上移动,打开主油压通往初级带轮的油缸,而初级带轮控制步进电机是调节这个控制阀上面的弹簧的弹力,步进电机并不是直接开启初级带轮控制阀,阀的打开程度取决于底部油压的大小,也就是说,来自前进挡离合器的压力越大,初级带轮控制阀被向上推得幅度就越大,阀打开的开度就越大,那初级带轮油缸内的压力就越高,再返回到喷嘴,喷嘴断了,那它的节流效果就没有了,喷嘴不节流了,那初级带轮控制阀底部的油压就没有了,没有油压,虽然步进电机调小了初级带轮控制阀顶部的弹簧弹力,但是初级带轮控制阀还是无法打开通往初级带轮油缸的油路,那也就没有高速挡了。原来问题出在这里。 换上一个新的喷嘴,重新仔细装好,再次试车,这回车速随发动机的转速同步升高了,在举升机上可以轻松的跑到180km/h。下一步就是按照该车的学习方法进行路试学习。 01 离合器自适应性学习(第一部分) 该程序必须以可靠的离合器适配器为硬件基础,请按以下提示做。完成了这一步,才能进行下一步速率的适应性学习。 确保空调压缩机处于运行状态,如果可能的话 在整个离合器自适应阶段,踩上脚制动器 01-01 确保按下列步骤运行 前进过程中的适应性学习: 挂N挡,等待3s 挂D挡,等待3s 重复5次 倒车过程中的适应性学习: 挂N挡,等待3s 挂R挡,等待3s 重复5次 01-02 速率适应性学习 关掉空调。 确保ATF温度在25℃以上,如果温度低于25℃,车在N挡,发动机怠速运转直到油温上升到25℃ 开始速率适应性自学习程序 挂D挡 节气门从初始位置开始踩加速踏板,在平坦路面上加速至100km/h,然后松开加速踏板 注意:松开加速踏板减速过程中不要使用任何制动器。 注意:在初期这样的速率适应性自学习阶段,车速50km/h时发动机转速为5000~6000r/min是正常现象。 在以上的减速过程(不要使用任何的制动器)中,变速器的速率适应性自学习就会发生,发动机转速从5000r/min降到2000r/min时,每一步降低500r/min,从2000r/min降到1400r/min时,每一步降低100r/min。降到1400r/min后,该自学习阶段结束。 让发动机减速停止 01-03 手推模式和运动模式 在完成了速率适应性自学习后,要对手推和运动模式进行测试,观察变速器是否有这两个功能,按以下步骤进行: 向右移动换挡杆使变速器处于运动模式,然后向上推换挡杆挂1挡 均匀加速(切勿将加速踏板踩到底),发动机转速到3000r/min后依次升1挡,直到每个挡位都挂一次(此时车速大概为100km/h) 向左和右后移动换挡杆使变速器处于运动模式 踩制动器使车辆停止前进 02 离合器自适应性学习(第二部分) 现在,变速器油的温度应该较高了,可以进行第二阶段的离合器适应性自学习。 打开空调,如果可能的 在整个离合器自适应阶段,踩上脚制动器 02-01 前进过程中的适应性学习: 挂N挡,等待3s 挂D挡,等待3s 重复5次 02-02 倒车过程中的适应性学习: 挂N挡,等待3s 挂R挡,等待3s 重复5次 02-03 倒车行驶实验: 挂R挡 轻踩加速踏板加速到15km/h 制动停止 02-04 读故障码: 读出故障码 如果发现有故障码,请采取必要的措施 把所有以上的学习过程全部做一遍后,再试车,车辆行驶正常,之前的故障现象消失。通过这辆车的维修,得出一个结论,维修手册是不可少的,没有维修手册会走很多的弯路。