文:仵宗次
關鍵詞:換擋沖擊、油壓學習、時滯時間
故障現(xiàn)象:一輛2018年產(chǎn)雷克薩斯LX570 尊貴豪華版運動型多功能車,搭載3UR-FE 型5.7 L V8 發(fā)動機和AE80F型8 擋自動變速器,行駛里程約為4.5萬km。用戶反映該車正常行駛時,感覺有明顯的沖擊,已經(jīng)持續(xù)了近1 個月。故障剛出現(xiàn)時并不明顯,隨著使用頓挫感越來越明顯,只要起步加速都會出現(xiàn),嚴重影響了駕駛感受。該車曾經(jīng)有過黃河灘越野的經(jīng)歷。
檢查分析:維修人員試車發(fā)現(xiàn),持續(xù)輕踩加速踏板,當車速在30~40 km/h時,發(fā)動機轉速突然升高,然后明顯地頓挫一下,整個車身會有2 次前后的頓挫。繼續(xù)提高車速至70~75 km/h,也會有明顯的頓挫。通過試車可知,從1擋升高至8 擋共出現(xiàn)2 次頓挫,也就是有2 個擋位存在升擋沖擊的故障。采用S 擋模式,發(fā)現(xiàn)頓挫出現(xiàn)在2 擋升3 擋以及6 擋升7 擋時。
提高車速至60 km/h,滑行一段距離,再次踩下加速踏板(強制降擋操作),也會出現(xiàn)車身前后2 次的頓挫。
從以上檢查可知,該車存在換擋沖擊故障。連接故障診斷儀檢測,各系統(tǒng)均無故障碼存儲。路試中查看SPD(NT)、SPD(sp2)和shift status 三組數(shù)據(jù)的變化可知,在3 擋結合時,輸入軸SPD(NT)轉速突然增加至1 600 r/min,存在失速現(xiàn)象。3 擋結合后發(fā)動機轉速直接降至900 r/min,車身頓挫出現(xiàn)(圖1)。
圖1 2 擋升3 擋時的數(shù)據(jù)流變化
繼續(xù)提高車速,查看6 擋升7 擋的數(shù)據(jù)變化,同樣存在數(shù)據(jù)SPD(NT)失速,數(shù)據(jù)體現(xiàn)和3 擋結合時一樣(圖2)。反復試車確定2 擋升3 擋、6 擋升7 擋過程中發(fā)生頓挫。
圖2 6 擋升7 擋時的數(shù)據(jù)流變化
查閱相關資料可知,該車可以通過初始化進行油壓學習。分別以3%、5%和10%的節(jié)氣門開度進行油壓學習,以降低變速器升擋沖擊大的問題(圖3)。油壓學習時需要注意以下幾點。
圖3 以3%節(jié)氣門開度進行油壓學習
①路試前確保發(fā)動機無異常,確認發(fā)動機無任何故障碼。
②確保自動變速器油ATF 油溫在50~80℃時實施路試。
③禁止急加速、急減速,這可能導致油壓學習無法進行,或者造成油壓學習值過大或過小。
④禁止在車速表檢驗臺上進行油壓學習。
按照要求分別進行3%、5%和10%節(jié)氣門開度重復學習各5 次,試車發(fā)現(xiàn)頓挫感并沒有減輕,懷疑該車存在電控或機械磨損故障。
該車搭載的AE80F 自動變速器由4個離合器、2 個制動器、1 個單向離合器和 2 組行星齒輪組成(圖4)。從動力傳遞時各個執(zhí)行元件的工作狀態(tài)可知(圖5),3 擋所使用到的主要元件有3 號離合器和2 號離合器,2 擋升3 擋時,B1制動器停止工作,C3 離合器介入工作;6 擋升7 擋時,C4 離合器停止工作,C3離合器介入工作。3 擋和7 擋都使用C3離合器,因此故障點出在C3 離合器的可能性比較大。
圖4 檢測相關傳感器數(shù)據(jù)
假設故障點真的出現(xiàn)在C3 離合器(間隙大、結合時間長),所使用到C3離合器的擋位除了3 擋和7 擋之外還有倒擋,所以倒擋應該也存在故障。
預熱車輛至正常工作溫度,檢查倒擋時滯時間為2.1 s(圖6),大于標準時滯時間(0.8~1.0 s)。通過對時滯時間的驗證,可以確定故障點為C3 離合器或其控制方面。
圖6 檢查倒擋時滯時間
對變速器進行常規(guī)檢查:首先進行失速實驗,D 擋時發(fā)動機轉速為2 100 r/min,R 擋時為2 050 r/min,正常。測量D 擋失速時的油壓為1 850 kgf/cm2,R 擋時的油壓為1 775 kgf/cm2,正常。對各擋進行時滯檢查,測試3 次以上,求平均值,D 擋約為0.9 s,R 擋約為2.1 s,R 擋大于正常值1.0 s,異常。主動測試各個電磁閥,都能聽到電磁閥工作的聲音,響應良好。
拆卸變速器油底殼,發(fā)現(xiàn)ATF 有明顯的變質現(xiàn)象,磁鐵附近吸附著較多的沉淀物。沉淀物顏色較深,以該車的行駛里程不應該磨損如此嚴重。難道是控制元件有問題導致離合器異常磨損?維修人員根據(jù)各個電磁閥于相關執(zhí)行元件之間的對應關系,對閥體進行檢查(圖7)。
圖7 燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)結構示意圖
拆解閥體,閥體無變形、無臟污附著、無異常磨損,外觀良好;拆卸所有電磁閥,采用通電點檢的方法,直觀確認各個電磁閥響應性良好。清洗閥體后將換擋電磁閥SL3 與換擋電磁閥SL2 相互替換(C3離合器受換擋電磁閥SL3 控制,SL3 為減壓電磁閥,電流越大,壓力越小,所以實際檔位過程中SL3 是處于關閉狀態(tài),與SL2 的工作方式相同),重新安裝閥體、油底殼,加注ATF 至標準位置,熱車后重新試車,故障依舊,由此確認換擋電磁閥正常。
引起換擋沖擊的主要原因包括油壓不足或者過高、電磁閥卡滯和離合器機械故障。通過上述診斷可以判斷,行駛異常源自C3 離合器機械故障。
故障排除:考慮到該車在質保范圍,與用戶商議后,更換AT 總成。連接故障診斷儀路試,進行初始化油壓學習后,各個擋位升擋正常,沖擊感消失。測試倒擋時滯,約為1.0 s,故障排除。