奧迪A4轎車變速器故障檢修分析

    故障現象：一輛2003年產原裝奧迪A4轎車，搭載1.8T渦輪增壓發動機，同時裝備了奧迪公司生產的01J型無級變速器。該車進廠時的實際故障現象是換擋桿由P/N入R擋沖擊嚴重，有時發動機會熄火。

    故障檢修：通過仔細試驗發現：

    1、每次重新起動發動機后第一次掛R擋接合非常平順，第二次再掛便開始沖擊，同時如果反復操作沖擊力就會越來越大，有時會使發動機立即熄火。

    2、讓變速器在前進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、起動發動機第一次換擋桿由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1min后再次掛入R擋，則沖擊力消失。

    根據實際故障現象，我們應該把故障定義為“R擋壓力控制問題”。因為如果R擋壓力過高或調節不正常都會導致R擋接合粗暴。對于奧迪01J無級變速器，發動機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擋離合器和倒擋制動器，通過機械方式來傳遞發動機動力，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、發動機輸出扭矩小(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、行駛中及在發動機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械執行元件本身。

    在奧迪01J無級變速器上，前進擋離合器和倒擋制動器的壓力電子調節控制，主要是控制單元通過接收“發動機轉速”(通過CAN與發動機控制單元通訊)、“變速器輸入轉速”(主動傳動鏈輪轉速由G182傳感器提供)、“加速踏板位置”(通過CAN與發動機控制單元通訊得知油門踏板所處的位置)、“發動機輸出扭矩”(通過監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)等參數邏輯分析后，計算出前進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節電磁閥N215的控制電流。這樣不同的控制電流便產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動機的扭矩也相應地隨控制電流的變化而變化。壓力傳感器G193監測液壓控制系統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行比較(實際壓力與額定壓力通過模糊理論被持續監控)，若兩者差值超過一定范圍，便會進行修正，這樣便形成前進擋離合器和倒擋制動器壓力控制原理圖(圖1)。

圖1 前進擋離合器、倒檔制動器壓力 

    離合器或制動器壓力與發動機扭矩成正比，與系統壓力無關。通過離合器壓力控制油路圖，液壓控制閥體中的輸導壓力閥(VSTV)始終為壓力調節電磁閥N215提供一個500kPa的常壓，根據變速器控制單元J217計算的控制電流值，壓力調節電磁閥N215就會調節出一個控制壓力，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N215的觸發信號(電流的大小)產生離合器或制動器的控制壓力，高控制壓力產生高離合器壓力，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擋離合器(D位置)或倒擋制動器(R位置)，如圖2所示。當換擋桿位于P、N位置時，手動換擋閥切斷供油，前進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壓力傳感器是監測前進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實時監控。

圖二

    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，同時結合該車的實際故障現象(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動機電子控制系統以及變速器的電子控制系統進行檢測。檢測發動機電控系統時，未發現各數據異常。但在變速器電子控制系統的故障存儲器中卻發現了18206號故障碼，該故障代碼含義為變速器輸出轉速傳感器2(G196)不可靠信息。由于是偶發故障，因此清除故障存儲之后再沒有重新出現暫且不作考慮。接下來我們必須詳細了解變速器在執行R擋時的動態數據，以便分析故障部位。

    利用故障診斷儀進入變速器02-01讀出該變速器控制單元數據，控制單元：01J927156CP組件編碼：V3001J1.815VTRdW2011，控制單元編碼：00001服務站代碼：WSC63351。針對該車倒擋故障重點觀察數據流第11組數據和第18組數據，主要對比正常狀態下和非正常狀態下數據值的變化。進入02-08-011組，在換擋桿置于R位置制動未行駛時，第1項數據是0.295A(N215工作電流)，第2項數據是“自適應運行中”(制動器適應狀態)，第3項是83℃(變速器溫度)，第4項是15N·m(輸出扭矩)；進入02-08-018組數據，第1項數值是430kPa～520kPa(制動器壓力值G193提供)，第2項數值是15～18N·m(輸出扭矩)，第3項數值是180kPa(鏈輪與鏈條之間接觸壓力G194提供)，第4項數值是0.230～0.325A(N215電磁閥工作電流)。 

    通過對兩組數據的分析，011里第2項數據制動器適應狀態在“自適應運行中”是不正常的，同時在018組數據里制動器壓力似乎有些偏高，且N215電磁閥工作電流相對也很不穩定。無論怎樣，我們首先都必須要匹配倒擋制動器的適應壓力。通過反復倒車、制動02-08-011組的第2項數值由原來的“自適應運行中”變為“自適應成功”，但故障現象依然存在。反復觀察各動態數據，我們認為控制單元指令幾乎都很正常，因此在操作簡單的情況下我們決定更換液壓控制閥體試一下。

圖三 前進擋離合器、倒擋制動器總成

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    由于不敢100%判斷更換閥體即可解決問題，先找了1個舊的閥體裝車試驗，結果故障沒有絲毫改變。但通過對數據進行分析，控制單元的可能性還是比較小，因為我們反復捕捉R擋沖擊時的動態數據發現，當R擋沖擊非常嚴重時，在018組里第1項數據有時達到1170kPa～1200kPa，但N215電磁閥工作電流變化并不大，它在0.225～0.305A之間變化，而N215在0.305A的電流驅動下不可能實現1200kPa的壓力；當R擋沖擊不嚴重時，在018組里第1項數據在520kPa左右，同時N215電磁閥工作電流也在0.235A左右，此時我們還記錄了P擋位和D擋位的018組數據：P擋位第1項為380kPa，第2項為15.0N·m，第3項為270kPa，第4項為0.295A。D位第1項為230kPa，第2項為18.0N·m，第3項為270kPa，第4項為0.295A。此時大家覺得問題應該還是在液壓控制方面，這樣又繼續更換兩塊閥體，但問題仍然沒有得到改善。在這種情況下，我們認為不可能所有更換過的閥體都有同樣的問題，因此又費盡周折找到一塊型號為01J927156CP的控制單元，結果裝車后故障依舊。此時有人說既然閥體和控制單元都換過了，應該是控制單元軟件匹配升級的問題，為此我們又到奧迪4S店利用VAS5051對電子控制單元進行軟件升級處理，但沒有任何效果。

    靜下心來仔細對故障現象再重新進行詳細分析，為什么讓變速器在前進擋上運行一會再掛R擋，第1次還是非常柔和的，同時起動發動機第1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1min后再次掛入R擋，沖擊力也會消失。這不就是R擋壓力油的回油速度問題嗎?R-N-R-N或R-P的切換完全就是靠手動閥切換的，因此問題一定來源于閥體和R擋制動器本身。既然閥體更換多個，因此早已排除，剩下就是R擋制動器。萬般無奈之下，從車上將變速器抬下，更換前進擋離合器和倒擋制動器總成(帶輸入軸、輸入齒輪位43齒，圖3)，此時故障徹底排除。

    之后，我們又把竣工后的各擋正常數據采集下來。02-08-018組P擋位：①3～4kPa。②15.0N·m。③200kPa。④0.290→0.295→0.300A。R擋位：①3→1→4→5→6→7kPa。②15→6→0→3→5→9→12→15→18N·m。③200kPa。④0.290→0.245→0.260→0.270→0.285→0.295A。D擋位：①3→2→3→400kPa。②15→24→18N·m。③300kPa。④0.295→0.340→0.300→0.305A。02→08→011組R擋位：①0.295A。②自適應成功。③83℃。④15→0→3→9→12→18N·m。

    總結：對于01J無級變速器故障的分析必須以數據為根據，由簡到難逐一將電、液及機械分開，最終找到故障點。找到故障點后，無非就是更換部件的問題，但必須要熟練掌握并了解01JCVT相關知識。就此故障而言，我們不可能接車后就馬上更換前進擋離合器和倒擋制動器總成，因為那是沒有道理的，但更換控制單元似乎是一個額外的小插曲。

來源:不詳    作者:不詳