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长城炫丽车机械式自动变速器故障诊断

2017-07-17

1   长城炫丽车机械式自动变速器的工作原理
如图1所示,长城炫丽车机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)以手动变速器为基础,将离合器及换挡拨叉等靠人力操纵的部件通过电动机实现自动操纵,其主要由变速器控制单元(TCU)、电动换挡控制器、电动离合控制器及安装过渡板组件等部件组成。
 
图1 长城炫丽车机械式自动变速器
    如图2所示,TCU收集传感器信号,根据车辆行驶工况和驾驶人的驾驶意图按照设定的换挡规律,选择合适的挡位和换挡时机,控制换挡执行机构模拟熟练驾驶人的换挡动作(包括对离合器、变速器和发动机的联合控制)进行自动选挡和换挡。
 
                             图2 长城炫丽车AMT系统控制原理    
2  长城炫丽车机械式自动变速器的主要部件
2.1  变速器控制单元(TCU)
     TCU安装在制动踏板附近(图3)。拆装TCU时,必须先断开点火开关,再断开蓄电池负极接线,严禁用手或其他导体接触TCU端子。
 
图3  TCU的安装位置
2.2 电动离合控制器
电动离合控制器的结构如图4所示。在安装电动离合控制器时,确保电动离合控制器处于结合状态,旋转调整螺栓改变螺栓的伸出长度,当调整到完全消除分离轴承与分离爪的间隙后,再将调整螺栓旋紧一圈(向离合器分离杠杆方向),然后拧紧锁紧螺母。离合器间隙调整后,用手拉离合器拉钩,有拉弹簧的感觉,行程大于3 mm。
 
图4 电动离合控制器
2.3 电动换挡控制器
电动换挡控制器的结构如图5所示。电动换挡控制器安装到变速器上后不需要调整,因为电动换挡控制器在出厂时,各部位已经调整至最佳位置。当第1次启动系统时,TCU会自动标定电动换挡控制器的状态。
 
图5 电动换挡控制器
2.4 换挡操纵杆
换挡操纵杆的结构如图6所示。严禁拆卸换挡操纵杆的传感器护板和传感器,否则会导致传感器输出电压错误。
 
图6 换挡操纵杆
3   AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定
为了实现精确控制,排除制造误差对AMT系统性能的影响,系统安装结束后必须对系统的机械位置等进行学习确认。必须进行AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定的情况有:更换电动换挡控制器;拆装或调整电动换挡控制器上的传感器;更换电动离合控制器;拆装或调整电动离合控制器上的传感器;更换或拆装离合器摩擦片或压盘;调整过离合器起步力矩,需要恢复默认值时;系统断电或更换TCU。
AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定的步骤如下。
   (1)确保驻车制动处于制动状态,关闭所有附属用电设备,将换挡操纵杆置于N位。
   (2)将点火开关置于ON位,此时仪表上的变速器故障灯点亮,但不显示挡位信息(如果系统检测到异常,会显示故障代码,此时必须将故障排除后再进行自学习),等待仪表稳定显示N挡时,AMT系统自学习完成(此时变速器故障灯不会熄灭)。
   (3)起动发动机,当发动机转速稳定后,用力踩下制动踏板确保车辆不会移动。
   (4)将换挡操纵杆置于D位,保持有效制动,待变速器故障灯熄灭后,离合器起步初始位置标定完成,车辆可以正常使用。
2   长城炫丽车机械式自动变速器的故障代码
如图7所示,当AMT系统出现故障时,仪表上的变速器故障灯被点亮,同时液晶显示屏会以屏闪的方式显示故障代码(0.5 s工作挡位及故障代码同步闪烁,0.5 s行驶里程显示)。各故障代码的含义及可能的故障原因见表1所列。
 
图7 变速器故障灯及故障代码

表1 长城炫丽车AMT系统故障代码的含义及可能的故障原因
故障代码 含义 可能的故障原因
21 TCU检测到ABS车速信号故障 ABS控制单元发送的车速信号故障;CAN线故障
22 TCU检测到AMT专用车速传感器故障 AMT专用车速传感器及其线路故障
23 离合器打滑或2个车速信号同时出现故障 ABS车速信号和AMT车速信号同时出现故障;离合器磨损或因其他问题导致离合器打滑
30 换挡机构故障 换挡电动机、换挡传感器及其线路故障;换挡机构机械故障(换挡拨块断裂)
33 换挡传感器搭铁故障 换挡传感器线路破损对搭铁短路
34 换挡传感器断路故障 换挡传感器线路发生断路或接触不良
40 电动离合控制器故障 离合器电动机、离合器传感器及其线路故障;离合器机械故障
43 离合器传感器搭铁故障 离合器传感器线路破损对搭铁短路
44 离合器传感器断路故障 离合器传感器线路发生断路或接触不良
70 选挡机构故障 选挡电动机、选挡传感器及其线路故障
73 选挡传感器搭铁故障 选挡传感器线路破损对搭铁短路
74 选挡传感器断路故障 选挡传感器线路发生断路或接触不良
80 换挡操纵杆总成故障 换挡操纵杆总成及其线路故障
81 换挡操纵杆传感器搭铁故障 换挡操纵杆传感器线路破损对搭铁短路
82 换挡操纵杆传感器断路故障 换挡操纵杆传感器线路发生断路或接触不良
91 TCU接收ECU的CAN信号异常 CAN线故障;ECU或TCU故障
92 TCU接收ABS控制单元的CAN信号异常 CAN线故障;ABS控制单元或TCU故障
5  故障案例
    案例1 
    故障现象 一辆2010年产长城炫丽1.3 L车(型号为CC7132SM06,搭载AMT),变速器故障灯常亮。
故障诊断 试车发现,接通点火开关,变速器故障灯常亮,仪表显示的故障代码为92,当车速超过15 km/h时,仪表显示的故障代码变为21。查看长城炫丽车AMT系统故障代码表,可知故障代码92的含义为TCU接收ABS控制单元的CAN信号异常,故障代码21的含义为TCU检测到ABS车速信号故障。推断可能的故障原因有:轮速传感器及其线路故障;TCU与ABS控制单元间的CAN线故障;ABS控制单元或TCU损坏。
    TCU接收的ABS车速信号为右前轮速传感器数据,首先检查右前轮速传感器导线及导线连接器是否虚接或松动,经检查,均无异常;连接故障检测仪,在行驶状态下监测轮速传感器数据流,4个轮速传感器数据均正常;用万用表分别检测ABS控制单元端子14与TCU端子18间CAN-L线及ABS控制单元端子26与TCU端子36间CAN-H的导通性,均正常。诊断至此,怀疑TCU或ABS控制单元损坏。 更换TCU并完成AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定后试车,故障依旧。
故障排除 更换ABS控制单元后试车,变速器故障灯熄灭,且故障代码消失,故障排除。
案例2
故障现象 一辆2010年产长城炫丽1.3 L车(型号为CC7132SM06,搭载AMT),行驶过程中变速器故障灯突然点亮,且仪表显示的故障代码为23,同时车辆提速缓慢。
故障诊断 试车发现,当发动机转速达到3 000 r/min时车速只有20 km/h~30 km/h,同时变速器故障灯点亮,仪表显示故障代码为23。查看长城炫丽车AMT系统故障代码表,可知故障代码23的含义为离合器打滑或2个车速信号同时出现故障。推断可能的故障原因有:车速信号故障;离合器拉钩调整不到位;离合器有油污、磨损或烧蚀。
用故障检测仪进入ABS系统,无故障代码存储,由此初步推断2个车速信号同时出故障的可能性不大,决定先检查离合器系统。检查发现,将离合器调整螺栓旋松几圈后,拨叉与调整螺栓依旧没有间隙,怀疑离合器拉钩调整不当。
故障排除 按照正确的调整方法调整离合器拉钩后路试,故障现象消失,故障排除。
案例3
故障现象 一辆2010年产长城炫丽1.3 L车(型号为CC7132SM06,搭载AMT),起步时车身有明显的抖动现象,但在行驶中无异常。
故障诊断 根据故障现象,推断可能的故障原因有:电动离合控制器操纵机构调整不当或损坏;压盘膜片弹簧断裂或分离杠杆不在同一平面内;从动盘、压盘、飞轮异常磨损造成平面度超差或表面有油污。
首先将电动离合控制器的调整螺栓调整到标准位置,并完成AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定后试车,故障依旧;更换电动离合控制器后试车,故障仍未排除。怀疑故障是由离合器接合面不平导致的,决定重点排查离合器执行组件。
拆下变速器后检查在装配状态下的压盘,用深度尺测量各分离杠杆高度差,均小于标准极限差值(0.5 mm),且压盘的膜片弹簧没有发生断裂;检查分离轴承,不松旷,且端面没有异常磨损;拆解离合器各执行组件,进一步检查并未发现各执行组件有明显的烧蚀、油污等,目视观察也没有划痕、刮蹭等痕迹;用深度尺测量从动盘铆钉头深度,在正常范围内;用钢板尺与塞尺配合检测压盘的平面度(图8),为0.30 mm,大于标准值(0.20 mm),由此确定压盘平面有翘曲。
 
图8 检测压盘的平面度
    故障排除  更换离合器压盘,并完成AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定后试车后试车,故障排除。
案例4
故障现象  一辆2010年产长城炫丽1.3 L车(型号为CC7132SM06,搭载AMT),变速器故障灯常亮,仪表偶尔显示故障代码为70,且变速器无法选入5挡和倒挡,其他挡位工作正常。
故障诊断 试车发现,当换挡操纵杆处于手动挡时,变速器由1挡升到4挡一切正常,但由4挡升5挡时,变速器故障灯点亮,仪表显示的故障代码为70;当换挡操纵杆处于R挡时,变速器故障灯也会点亮,同时仪表显示的故障代码也为70。查看长城炫丽车AMT系统故障代码表,可知故障代码70的含义为选挡机构故障。推断可能的故障原因有:选挡电动机、选挡传感器及其线路故障;电动换挡控制器故障;变速器机械故障;TCU故障。
检查选挡电动机及选挡传感器导线连接器的连接情况,均正常,且选挡传感器内部没有进水的痕迹。难道是电动换挡控制器内部的机械故障?将电动换挡控制器拆离变速器后,再将电动换挡控制器的导线连接器重新连接,然后进行AMT系统自学习及离合器起步初始位置标定,发现选挡电动机及换挡电动机均能正常工作,并且变速器故障灯能正常熄灭。由此排除换挡控制器、TCU及相关线路存在故障的可能,怀疑变速器内部机械部分存在故障。
按照维修手册拆检变速器机械部件,发现电动换挡控制器选挡轴直线轴承损坏(图9),使轴承内部钢珠脱落,从而造成换挡时卡滞,无法换挡。
 
图9 损坏的直线轴承
    故障排除 更换损坏的直线轴承后试车,故障现象消失,故障排除。
                                                     
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