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北京現代名圖六速自動變速器不能換擋故障案例

車型:配置2.0L發動機、 A6MF1-1六速自動變速器。

故障現象:

車輛行駛中自動變速器換擋桿處于D位置時只能以1擋行駛,自動變速器不能根據車速變化自動變換擋位。


故障診斷:

使用現代汽車專用診斷儀(GDS)對故障車輛進行診斷,分別對自動變速器控制系統和發動機控制系統讀取故障碼,檢測結果是系統正常。隨后按照維修手冊指導方法檢查自動變速器油液面高度和油液質量。

初步檢測沒有發現異常,隨后我們使用舉升機適當提升車輛,在舉升機上進行車輛自動變速器的測試。測試過程中確實如客戶描述的現象,變速器換擋桿掛入D擋后緩緩踩下加速踏板,隨著發動機轉速上升車輛開始提速。但是到了變速器升擋轉速后變速器依舊處于1擋,繼續增加發動機轉速后車速不能迅速提升。

從儀表的照片(如圖1所示)能夠看到此時變速器換擋桿處于D位置,發動機轉速接近3000r/min,而車速卻僅有30km/h。通常發動機在3000r/min時車速遠高于30km/h。從車輛儀表反映的情況可以確定變速器始終處于1擋,沒有隨著車速上升而提升擋位。


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圖1 儀表顯示


隨后我們繼續使用診斷儀對自動變速器系統主要的數據進行讀取。發現車速信息是0,而此時車輛前輪在舉升機上以30km/h的時速運轉。因為車速信號作為自動變速器主要的換擋控制信號,當車速信號為0時自動變速器將處于1擋。從數據流可以判斷故障來自車速信號(如圖2所示),但是為什么儀表的車速表是正常的呢?


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圖2 數據流


查閱車輛電路圖車速部分(如圖3所示),車輛的車速信號是制動系統(ESC)通過采集4個車輪的輪速信號經過計算獲得,并通過C-CAN通信方式發送到各個需要車速的其他系統(包括儀表的車速表)。于是拔掉ESC模塊的電源保險繼續試車,正如預料那樣車速表不再轉動了。對于自動變速器的換擋車速信號大多是采用變速器輸出軸(PG-B)信號,于是我們再次回到自動變速器數據流檢查輸出軸轉速信號。


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圖3 ABS控制電路


在自動變速器數據流中發現車輛的車速信號、輸入軸轉速信號、輸出軸轉速信號均為0,如圖4所示,而此時車輛是在舉升機上運轉中,以上3個信號應該是有相應數據的。


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圖4 數據流


分析可能的原因:輸入軸和輸出軸傳感器自身故障(為什么自動變速器控制系統沒有對應的故障碼呢);變速器控制模塊故障;自動變速器內部兩個傳感器信號輪破碎。

為了判斷故障我們測試了輸入軸和輸出軸轉速傳感器的信號波形,如圖5所示。


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圖5 轉速信號波形


從波形中沒有發現異常,排除了變速器內信號輪破損的可能,也基本排除了傳感器故障的可能。剩下可能較大的是變速器控制模塊(PCM),于是找來同樣配置的車輛,在原車上拆了發動機控制模塊(PCM),裝到該車上試車,結果故障依舊沒有排除。

因替換PCM故障沒有排除,重新分析電路圖(如圖6所示),可以明確故障范圍就是兩個轉速傳感器與PCM之間。于是對相關線路(電路圖上紅框內的4根導線)進行檢測,檢測結果是正常的。再次回到對輸入和輸出軸轉速傳感器的檢測,此前已經通過示波器檢測過兩個傳感器的信號波形,當時僅僅注意到是否有波形,沒有仔細檢查波形的幅值。


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圖6 自動變速器控制系統電路


查閱輸入與輸出轉速傳感器的資料獲得傳感器采用霍爾效應傳感器,每個傳感器有2個端子(電源和信號),傳感器采用差動電流類型 (低: 7mA,高: 14mA),失效保護采取固定在4擋 (D) 或手動模式2 ~ 4擋切換。

維修資料也提供了傳感器的標準波形,仔細觀察突然發現與故障車的傳感器波形不一致。標準的轉速信號低電平是0.7V,高電平是1.4V。而故障車轉速信號低電平電壓1.1V,高電平1.83V,如圖7、圖8所示。并且輸入和輸出轉速傳感器的信號幅值均不正常。


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圖7 標準波形

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圖8 故障波形


因為名圖的六速自動變速器結構特點,輸入和輸出軸轉速傳感器安裝在變速器內部,如果拆下測量或者更換需要將變速器的油底殼和變速器閥體總成拆除后才能取下傳感器。考慮到以上操作比較麻煩,操作前再次仔細考慮故障的可能。兩個傳感器的信號電壓同時出現故障,通常不會是兩個傳感器同時損壞,因為兩個傳感器是通過排線與變速器插頭相連接的,對于排線漏電導致故障是有可能的,但是測量排線也需要將傳感器拆下后才能進行,考慮充分后決定拆下變速器閥體總成,拆下兩個傳感器與排線進行測量。


作業過程中需要排放變速器內的ATF液,隨著大量的ATF液流進儲液桶中發現油液的顏色有點異常。取樣部分油液仔細觀察,發現油液中有水。

因為變速器油液中混有水導致漏電,使流經兩個轉速傳感器的電流被分流,PCM送出的兩個轉速傳感器電流加大(超過7mA和14mA)引起信號電壓的提高。當信號電壓始終高于PCM高、低電平轉折門限電壓后,PCM無法識別轉速傳感器的信號(此時PCM認為信號處于高電平狀態)。

繼續拆下閥體總成,對變速器的排線與傳感器進行測量,沒有發現異常。

詢問客戶車輛的使用情況,是否曾經涉水。客戶回想起兩個月前曾經有過涉水的經歷,但是當時車輛沒有出現異常現象就沒有在意,沒想到兩個月后導致不能升擋的故障。建議客戶更換自動變速器油的方法進行維修。更換自動變速器油后試車,故障排除。


故障總結:

故障的診斷經歷了一些波折。在前期進行基本的檢查過程中本可以發現變速器油液比正常要多,因為檢查過程中僅僅拆下加油孔螺絲發現有油液流淌出來就主觀地認為油液沒有問題,錯失了發現故障原因的機會。對于兩個傳感器的波形分析當時也不夠細心,沒有把信號電壓幅度范圍仔細觀察,再次走了彎路。

通過這次故障的診斷,提醒我們今后在工作中需要更加細心,對故障的診斷不放過任何蛛絲馬跡。

更換自動變速器油后再次測量輸入和輸出軸轉速傳感器的信號波形,此時波形已經正常,如圖9所示。


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圖9 故障排除后正常波形

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