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君威換擋沖擊

故障現象

一輛裝備2.5L發動機、4T65E自動變速器的別克君威乘用車,在行駛過程中,存在較大的換擋沖擊。

故障診斷與排除

接車後,用別克專用檢測儀TECH-2讀取故障碼,TECH-2顯示PCM(動力總成控制模塊)內存儲有一個故障碼DTC P0370,即不正確的齒輪傳動比。據車主反映,該車為事故車輛,曾經在其他修理廠修過變速器總成。

首先檢查變速器,運用TECH-2查看變速器各個擋位傳動比的數據流:一擋的傳動比在2.59:1~2.63:1之間變化;二擋的傳動比在1.38:1~1.45:1之間變化;三擋(直接擋)的傳動比在0.87:1~0.91:1之間變化;四擋(超速擋)的傳動比在0.58:1~0.63:1之間變化;倒擋的傳動比在2.53:1~2.57:1之間變化。
從傳動比的數據(見表一)中可以明顯的看出變速器確實存在錯誤的齒輪傳動比的故障(三擋的傳動比應該是在1:1左右較小的范圍內波動,而該車在三擋時的傳動比為0.87:1~0.91:1)。

該車故障只是存在換擋沖擊(PCM內的故障碼是由於換擋沖擊較大造成的),在車輛的行駛過程中除此之外並無其它的異常。變速器在上升或下降至某一個擋位後保持該擋位行駛能夠正常工作;變速器內並無異響或車速的異常變化。根據以上特點,可以斷定該變速器的各個擋位的離合器片、太陽輪、行星齒輪等機械的傳動部件不會存在損壞的問題,有可能電路控制系統或是液壓油路的控制系統有問題。於是在不解體變速器的情況下對其進行了油壓的測試。在擋位開關前邊的油壓測試孔處連接變速器油壓表進行壓力的測試;在診斷接口上連接TECH-2,分別在各個擋位上(P、R、N、D、3、2、1)停留5s並通過TECH-2控制通過壓力控制電磁閥的電流值,以獲取在各個擋位時的油壓值並與標准油壓表進行對照。不同電流相對應的管路壓力值見表2(通常情況下所指的管路壓力是取在壓力控制電磁閥電流為0.9或1 A時的管路壓力)。管路壓力在標准油壓值的范圍之內,油壓系統不存在問題。

於是筆者又對該車變速器的電路控制系統進行了逐一的檢查。控制自動變速器換擋的信號有節氣門位置傳感器和車速傳感器。節氣門位置傳感器若存在故障就會對發動機有一定的影響,而此車的發動機工作無任何異常現象,因此節氣門位置傳感器正常。如果車速傳感器輸送給PCM一個錯誤的車速信號,就會使PCM對自動變速器做出錯誤的指示,從而使變速器工作異常。

先介紹一下該車4T65E自動變速器所配備的車速傳感器的工作原理。車速傳感器(VSS)是一個電磁式傳感器,它在車輛速度信息與PCM之間起到中繼作用。動力系統控制模塊(PCM)使用這一信息來控制換擋正時、管路壓力和變矩器離合器(TCC)的接合和分離。車速傳感器安裝在車速傳感器變磁阻轉輪處殼體延長件上,它被壓到最終傳動載體總成上。最終傳動載體總成上的車速傳感器變磁阻轉輪旋轉時,車速傳感器產生交流信號,即基於車速變化的電壓和頻率,PCM由此來判斷車速。輸出電壓從100r/min時的0.5V到6000r/min時的200V。為了檢測該車的車速傳感器是否存在故障,從傳感器的輸出端上引出了兩根導線並將其與萬用表(調到交流電壓擋)的兩根表筆連接,懸空車輛使兩前輪旋轉並自動換擋,查看其所輸出的交流電壓是否連續變化。經過實驗證實,車速傳感器正常。又對該車的PCM進行了檢查,升級了PCM的標定程序甚至更換了新的PCM並用30min循環編程法進行重新編程後,試車故障依舊。到現在,只有變速器內部沒有檢查。將該車的變速器進行了解體。在對該變速器解體的過程中對每一個組成部件進行了仔細地檢查,所有的部件均未出現損壞和燒焦的痕跡。各擋位電磁閥的阻值也都符合標准值(如表3所示)。

難道故障出在機械的傳動齒輪上?可是所有的行星齒輪、差速器、傳動鏈輪無任何損傷痕跡。筆者突然想到別克君威的自動擋車有3.0L和2.5L兩種排量的發動機,與其匹配的都是4T65E型號的自動變速器。3.0L和2.5L發動機在外形上一模一樣,活塞汽缸的直徑也一樣,只是3.0L發動機的活塞行程要比2.5L發動機的活塞行程長。由此聯想到同是4T65E的變速器,外觀相同但其內部是否也會有所不同呢?於是著手查找其不同點。原廠的維修資料上沒有做標識,從配件庫的新零件中(零件號不同)終於找出了兩種變速器的不同之處。

其傳動鏈輪和差速器不一樣。雖然兩種不同排量的發動機所匹配的4T65E變速器的主動鏈輪與從動鏈輪的齒數相加都是70,但是2.5L排量的自動變速器的主動鏈輪齒數是33齒、從動鏈輪的齒數是37齒(如圖1所示),而3.0L排量的自動變速器的主、從動鏈輪的齒數都是35齒(如圖2所示)。差速器的行星齒輪與行星架在外形上也是一樣的,但是前者的差速器的外形稍大,故與其相配合的中心太陽輪的齒數較多為22齒;後者的差速器的外形稍小,故與其相配合的中心太陽輪的齒數較少為18齒。

該車是較大的行星架與較小的中心太陽輪相配合(配合間隙過大)。差速器是整個變速器的傳動終端,所以該變速器存在換擋沖擊。其動力輸入端又存在傳動鏈輪齒數比不正確的故障,所以該變速器的所有擋位輸入的初始速度不正確就造成了所有齒輪傳動比與標准的傳動比不一樣的錯誤數據。更換與2.5L發動機相匹配的變速器傳動鏈輪與差速器後,試車故障消失,變速器的各種數據也都恢復至正常值。

維修小結

此故障由輸入鏈輪和差速器齒輪配合不正確造成。兩種排量發動機所匹配的4T65E的傳動鏈輪的齒數相加都為70齒,所以傳動鏈條裝上後也能完全吻合。由於維修資料上並未做任何的標注,所以在維修工作中走了不少的彎路。同時也給了我們一些啟示:並不是資料上沒有做標注的零件就沒有區別,所以維修人員在工作當中還要善於觀察和思考,並不斷地總結經驗才能在以後的工作中更高效率地工作。

有關故障碼DTC P0370(不正確的齒輪傳動比)的相關知識:

DTC P0370不正確的齒輪傳動比。PCM是基於車輛從自動變速器輸入軸轉速傳感器和車輛速度傳感器得到的數據計算傳動比的。PCM對每一次選擇的傳動比范圍將已知的傳動比和計算的傳動比進行比較。車速傳感器輸出根據PCM對不同的用途轉換成r/min和km/h兩個單位的速度值。PCM檢測到一個在變速器內由於過多的滑動而造成的不正確的傳動比,就設置DTC P0730。該故障碼是C類型的診斷故障碼。

當以下條件發生超過7s時,系統就設置DTC P0370:
1.齒輪傳動比大於2.97:1
2.齒輪傳動比在2.43:1~2.87:1范圍內
3.齒輪傳動比在1.62:1~2.33:1范圍內
4.齒輪傳動比在1.05:1~1.52:1范圍內
5.齒輪傳動比在0.75:1~0.95:1范圍內
正確的齒輪傳動比如表1所示。

專·家·點·評

該案例非常有教育意義,該變速器是經過大修之後出現的問題。出現這樣的問題,關鍵是維修人員在對車輛進行維修的時候,對更換的配件沒有驗明正身。其實這是維修人員在維修工作中經常會犯的一個錯誤。總認為配件已經更換“新”的了,就再也不會懷疑自己曾經更換的配件。這裡要明確告訴大家:“配件只有好壞之分,沒有新舊之分,新的配件不一定是好的配件,舊的配件也不一定就是壞的配件。”我們在對車輛進行故障排除的過程中,一定要對更換過的配件進行“驗證”,避免問題已經找到了,但是故障最後卻沒有排除。

另外,現在車型比較復雜,配置比較零亂。該案例同樣是上海別克君威車,同樣配置的是4T65E自動變速器,只是發動機的排量不同,其配置的4T65E自動變速器在結構上還是具有一定的差異的。這樣的車輛在維修過程中非常容易出現問題,往往會將不同車輛的配件“張冠李戴”,從而出現不應該出現的故障。這就要求維修技術人員在進行車輛維修的時候,一定要確認自己維修的車輛型號,最好根據車輛的VIN碼進行配件的訂購,這樣可以避免不必要的麻煩。作者在文中也特別提出了,故障部件的零件編號都不一樣,由於我們在訂購配件的時候,沒有按照車型進行訂購,所以造成問題。

最後要說明的是,廠家對車輛的設計、更改具有自主性,怎麼改是他們的事情,但是車輛銷售到社會上之後是需要維修和保養的,如果這些設計更改不通過適當的途徑告知維修人員,他們在對車輛維修的時候難免會出現“張冠李戴”的情況。多數情況下,廠家對車輛的技術參數和設計參數進行更改之後,會以“技術通報”的形式通知其售後服務系統,以避免出現此類問題。這裡也提醒廣大維修人員,要注意收集車輛技術通報信息,像該案例的信息更改,我們曾經在我刊專家整理的電子版《汽車維修技術通報》第060303期中的“016.上海別克君威3.0L和2.5L車:4T65E型自動變速器的差別”中進行過技術通報。只是大家沒有注意罷了。今後像這樣的信息我們將在我刊專家整理的電子版《汽車維修技術通報》上不斷進行通報。