一輛2003年產(chǎn)原裝奧迪A4轎車,搭載1.8T渦輪增壓發(fā)動機(jī),同時裝備了奧迪公司生產(chǎn)的01J型無級變速器。該車進(jìn)廠時的實際故障現(xiàn)象是換擋桿由P/N入R擋沖擊嚴(yán)重,有時發(fā)動機(jī)會熄火。
通過仔細(xì)試驗,我們總結(jié)出一個規(guī)律:①每次重新起動發(fā)動機(jī)后第一次掛R擋接合非常平順,第二次再掛便開始沖擊,同時如果反復(fù)操作沖擊力就會越來越大,有時會使發(fā)動機(jī)立即熄火。②讓變速器在前進(jìn)擋上運行一會兒再掛R擋,第一次還是非常柔和,接下來再操作又開始沖擊。③起動發(fā)動機(jī)第一次換擋桿由P/N入R擋時接合平順,此時如果將換擋桿拉入N位或P位,停留1 min后再次掛入R擋,則沖擊力消失。
根據(jù)實際故障現(xiàn)象,我們應(yīng)該把故障定義為“R擋壓力控制問題”。因為如果R擋壓力過高或調(diào)節(jié)不正常都會導(dǎo)致R擋接合粗暴。對于奧迪01J無級變速器,發(fā)動機(jī)與變速器之間不像自動變速器那樣通過液力變矩器來傳遞動力,而是通過兩組用油元件即前進(jìn)擋離合器和倒擋制動器,通過機(jī)械方式來傳遞發(fā)動機(jī)動力,因此車輛在靜止時踩制動踏板入動力擋(R、D)的控制是:①離合器或制動器壓力低。②發(fā)動機(jī)輸出扭矩小(即鏈條與鏈輪之間的夾緊力小)。因此無論是前進(jìn)擋離合器壓力還是倒擋制動器壓力在車輛靜止接合、行駛中及在發(fā)動機(jī)各種工況下的輸出扭矩下都必須保持合適的工作壓力。如果倒擋壓力不正常,既涉及到控制單元的指令,又涉及到液壓的控制,同時還涉及到倒擋機(jī)械執(zhí)行元件本身。在奧迪01J無級變速器上,前進(jìn)擋離合器和倒擋制動器的壓力電子調(diào)節(jié)控制,主要是控制單元通過接收“發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速”(通過CAN與發(fā)動機(jī)控制單元通訊)、“變速器輸入轉(zhuǎn)速”(主動傳動鏈輪轉(zhuǎn)速由G182傳感器提供)、“加速踏板位置”(通過CAN與發(fā)動機(jī)控制單元通訊得知油門踏板所處的位置)、“發(fā)動機(jī)輸出扭矩”(通過監(jiān)測鏈輪與傳動鏈條之間接觸壓力計算出由壓力傳感器G194提供)、“制動力”(通過CAN由ABS控制單元提供)及“變速器油溫”(通過G93油溫度傳感器計算出)等參數(shù)邏輯分析后,計算出前進(jìn)擋離合器或倒擋制動器的額定壓力,并且由此確定出壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215的控制電流。這樣不同的控制電流便產(chǎn)生不同的離合器或制動器的控制壓力,因此離合器或制動器傳遞發(fā)動機(jī)的扭矩也相應(yīng)地隨控制電流的變化而變化。壓力傳感器G193監(jiān)測液壓控制系統(tǒng)中離合器或制動器的實際壓力,實際離合器壓力與變速器控制單元計算出的額定壓力不斷進(jìn)行比較(實際壓力與額定壓力通過模糊理論被持續(xù)監(jiān)控),若兩者差值超過一定范圍,便會進(jìn)行修正,這樣便形成前進(jìn)擋離合器和倒擋制動器壓力控制原理圖(圖1)。
離合器或制動器壓力與發(fā)動機(jī)扭矩成正比,與系統(tǒng)壓力無關(guān)。通過離合器壓力控制油路圖,液壓控制閥體中的輸導(dǎo)壓力閥(VSTV)始終為壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215提供一個500 kPa的常壓,根據(jù)變速器控制單元J217計算的控制電流值,壓力調(diào)節(jié)電磁閥N215就會調(diào)節(jié)出一個控制壓力,該壓力的大小就會決定離合器控制閥(KSV)的位置。離合器控制閥KSV根據(jù)N215的觸發(fā)信號(電流的大小)產(chǎn)生離合器或制動器的控制壓力,高控制壓力產(chǎn)生高離合器壓力,離合器壓力通過安全閥SIV傳遞到手動閥HS,手動閥的位置改變就會將扭矩傳遞到前進(jìn)擋離合器(D位置)或倒擋制動器(R位置),如圖2所示。當(dāng)換擋桿位于P、N位置時,手動換擋閥切斷供油,前進(jìn)擋離合器和倒擋制動器的油路都與油底殼相通,離合器的壓力也會隨車速的變化而變化。G193壓力傳感器是監(jiān)測前進(jìn)擋離合器和倒擋制動器真實壓力的,并把真實信息再反饋給控制單元J217,并再次修正N215電磁閥的工作電流,以便實現(xiàn)合適的離合器或制動器壓力,同時輸出扭矩的變化由壓力傳感器G194實時監(jiān)控。
通過對奧迪01J無級變速器離合器及制動器壓力控制的了解,同時結(jié)合該車的實際故障現(xiàn)象(R擋沖擊),故障診斷思路比較明確:各重要輸入信息、控制單元J217對N215電磁閥的指令、N215電磁閥本身性能、閥體中離合器控制閥的磨損程度及倒擋制動器本身工作性能等。因此,我們首先對該車的發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)以及變速器的電子控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測。檢測發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)時,未發(fā)現(xiàn)各數(shù)據(jù)異常。