故障现象:
一辆2002款国产奥迪A6(2.8L)轿车,装备德国ZF公司生产的型号为5HP-19型(01V)自动变速器,此车行驶约16000km。据车主反映,该车在行驶过程中车速在50~80km/h时,发动机转速稳在1500~1800r/min之间匀加速行驶时,会出现不间断的坐车现象,并且当汽车行驶在很长的上坡路段,同时在使用空调时这种坐车现象比较明显。如果节气门开度大些,发动机转速超过2000r/min以上,车速高于80km/h以上时,则这种现象不出现。询问车主说,此故障是最近行车中突然出现的,而且以前并无过载使用。
故障诊断:
首先连接V.A.S5051进行路试,目的是确认故障信息是否与车主描述的故障信息相吻合,路试结果与故障现象基本是一样的。但通过使用V.A.S5051跟踪路试得知,出现故障时换挡杆在D位置时变速器恰恰执行在4挡以上的挡位,同时由于该款变速器为手动、自动一体式变速器,当变速器选择手动模式时,也是一样的症状,只不过反映在4挡更加明显一些,而在3挡、5挡能够稍差一些凭借故障现象基本可以判定,引起故障的原因大概有两种可能:一种是发动机存在轻微断油或断火现象;二是因自动变速器故障产生了冲击感觉。所以先利用V.A.S5051检测发动机和自动变速器两个系统,由于控制单元的故障存储器中无故障码存储。
这样一来给诊断工作带来了很大的不便,要想找到故障根源,首先应该区分问题出在发动机系统还是在自动变速器系统,因为这点非常重要,它给下一步检测维修指引了正确方向。发动机问题比较容易査找,决定先检查发动机控制系统由于没有故障存储,所以只能通过读取数据、测量燃油压力等手段来进行故障查找,首先把可能引起断火现象的相关部位都逐一作了检查,先查点火系统,进行跳火试验,检查点火线圈和高压线,又拆下火花塞检查其烧蚀情况,然后检查了喷油器是否有轻微阻塞和控制线路有无断/短路现象及检查燃油压力调节器等,都未出现问为了进一步确认故障根源所在,将点火线圈、高压线、火花塞、发动机控制单元、喷油器、燃油泵等都进行了更换,结果再次进行路试时故障依然存在。这充分说明引起该故障的原因不在发动机上,而有可能出在自动变速器上。
对于自动变速器控制系统,所能进行的检测只能是借助诊断仪或示波器对其电控系统的传感器、执行器进行检测,除了控制单元在外面,其他机械和液压系统的检测只能分解变速器。当对变速器进行常规检查时发现该变速器ATF油已严重变质(长时间没有更换所致),但考虑到变速器在任何挡位均无打滑现象,因此,变速器内部的用油元件烧损的可能性非常小。在这种情况下,决定先更换ATF油,并利用自动变速器专用清洗设备对变速器进行免拆清洗。作业完成以后再次进行路试,故障现象明显减轻但故障仍然存在。利用V.A.S5051对控制单元J217进行一下功能检测,进入变速器地址02,选择03功能进行元件测试功能,让控制单元逐一触发阀体上的各电磁阀,结果均无异常。在万般无奈的情况下,决定更换控制单元J217。其结果依然是涛声依旧。在多次维修未果的情况下笔者介入此次维修。
在路试过程中,发现故障现象出现的时刻并不是在每个换挡点上,而是在以某个挡位(3挡、4挡、5挡)行驶时才出现,这说明坐车现象并不是换挡冲击引起的,并且在试车时也进行了手动加减挡试验,仍然是样的,而这种坐车感觉跟发动机突然断油断火感觉是一样的。为了更确切的区分问题所在,决定将变速器电磁阀线束断开进行路试,这样做可以充分确认故障点到底来源于发动机还是自动变速器,因为这时变速器只能以固定4挡(锁挡模式)行驶。如果在这种情况下故障依然存在,问题有可能出在发动机上;反之,如果故障现象消失,那问题百分之百就在变速器上。路试结果为故障现象完全消失。经过仔细分析电磁阀线束断开和未断开状态,无非是液压4挡和机械(锁止离合器结合)4挡。因此认为该故障有可能出在变矩器锁止离合器上。因为在车速50km/h时变速器在执行3挡以后故障才会出现,这正是锁止离合器开始接合的时间。
如果锁止离合器接合时,油压较高或接合过程不连续或发动机和变速器系统配合得不好等都可能会引起冲击。于是决定着重检查一下锁止离合器的功能。由于自动变速器控制单元可以对锁止离合器的接合状态进行监控。所以利用V.A.S5051读取变速器的数据流07(02-08-07)。当故障出现时,该显示组会显示“ TC CTRL”,当变为“TCOPEN”(表示锁止离合器处于打开状态)或“ TC CLOSED”(表示离合器处于锁止状态)时,故障现象就会消失。这说明在锁止离合器的接合过程中,即控制部分在接通其油路并处于自动调整过程时,故障才出现。与正常的车辆相比较,该车的锁止离合器接合时间过长,即“ TC CTRL”过程较长。而正常的车辆在提速过程中“TCOPEN”很快就会变为“ TC CLOSED”,TC CTRL”只是闪烁一下就会消失,看来问题就出现在此功能上。同时还从数据流07(02-08-07)中的变矩器锁止离合器的滑移量看出问题所在,正常车辆在执行锁止离合器接合时,锁止滑差量的变化是相当平稳的,而故障车锁止滑差量的变化是由高转速直接进入零转速的;因此,会产生所谓的坐车现象。但是引起该现象的原因也不少如变速器油质、液压控制阀体、TCC锁止电磁阀、变矩器锁止离合器过度磨损、控制单元程序等,这又需要一个逐步解决的过程。
由于ATF油、控制单元没有问题,只好首先更换阀体,装复后试车,故障依然无变化。只能将变速器抬下,将液力变矩器更换,装复后接着试车,故障消失。
故障总结:
由于ATF油没有在正确时间更换而变质,致使变矩器锁止离合器系统油压降低而产生打滑现象。当车速持续在50~80km/h且发动机转速低于2000/min以下时,自动变速器控制单元便向锁止离合器电磁阀发出指令,但由于此时变矩器锁止离合器片已经磨损,因此,一旦完全接合后又由于发动机输出功率低而瞬间脱开锁止,反复接合、脱开便产生坐车或耸车现象。车速超过80km/h以上,发动机转速超过2000r/min时没有此现象,主要是变速器已经完全进入超速5挡,此时不再需要过大的发动机输出扭矩,而且发动机转速超过2000min后,变矩器锁止离合器的接合油压也会升高,因此,无坐车或耸车出现。