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4T65E自动变速器换档冲击分析

上海别克轿车装用4T65E自动变速器,根据对该变速器的修理经验,换档冲击故障的原因常常在电控元件。上海别克轿车故障代码可分为不同的类型,并不是每一类型的故障代码都能点亮故障灯,所以,故障灯不亮并不一定没有故障代码。下面就别克轿车故障代码的分类、分析及4T65E自动变速器电子元件损坏造成换档冲击故障的原因分别作以分析。

    1.有关部门故障代码的分类与分析
根据修理经验,上海别克轿车只要有一次轻微的车上人员能感觉到的换档冲击,动力系统控制模块就已经记忆了故障代码。如果用上海通用公司专用扫描工具TECH2检测故障代码,会显示 “DTC P1811最大适配和换档时间过长”。为什么有故障代码记忆而故障灯又不点亮呢?
(1)上海别克轿车故障代码的分类
    别克轿车采用OBD-II随车电脑诊断系统(ON-BOARD-DIAGNOSTIC),OBD-II已将故障代码分为不同类目:
    A型:PCM在第一次执行排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM将记忆故障代码并点亮故障灯。
    B型:PCM在第二次执行排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM将记忆故障代码并点亮故障灯。
    C型:PCM在第一次执行非排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM记忆故障代码,但不点亮故障灯,可能点亮其他警示灯(如果该车型仪表配备的话,并非故障灯)。
    D型:PCM在第一次执行非排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM记忆故障代码,但不点亮任何警示灯。
    以上分类中,对于C、D类故障代码,根据通用公司不同时期生产的车辆和对不同地区生产的车辆而有所不同。
    OBD-II同时规定采用此系统的不同厂家生产的车型故障代码共同,采用5位码样式,每位数字的含义是:
    第一位:控制系统,规定用下列四个字母之一表示:
    P-动力系统控制模块(发动机和自动变速器控制模块)
    B-车身控制模块:
    C-底盘控制模块:
    U-未定。
    第二位:是编码汽车厂家制定的代码,用阿拉伯数字表示,“0”代表美国汽车工程师学会(SAE)定义的故障代码,其余1-9为汽车厂家自行定义的故障代码。
第三位:系统故障代码,它是由美国汽车工程师学会(SAE定义,其含义见表1):
表1  系统故障代码的定义
故障代码
定义故障范围
故障代码
定义故障范围
1
燃油或进气系统
5
怠速控制系统
2
燃油或进气系统
6
电脑或元件
3
点火系统
7
自动变速器控制系统
4
废气排放控制系统
8
自动变速器控制系统
    第四、五位:是故障或故障元器件的代码,由汽车厂家制定。
    (2)故障代码DTC P1811的分析
由以上故障代码分析可知,P代表动力控制系统,1是由通用公司制定的代码,8指自动变速器控制系统故障,1是故障或故障件的代码。查阅维修手册可知,此故障代码的含义是 “最大适配和换档时间过长”。
    随着自动变速器内离合器片、制动带的磨损及弹簧弹力的变化及密封件的老化,变速器的换档时间会发生变化,PCM通过变速器输入轴转速传感器(ISS)和输出轴转速传感器(OSS,即车速传感器VSS)的转速变化来判断换档时刻的开始及结束,从而计算出换档时间。如果挂高档时间大于标准标定时间,则PCM减小变速器油液压力控制电磁阀(PC阀)的电流,以增大管路压力,使下一次换档时间缩短。如果PCM检测到挂高档时间小干标准标定时间,则PCM增加变速器油压控制电磁阀(PC阀)的电流,以减小管路压力,使下一次换档时间延长。在换档后,PCM还根据ISS和VSS信号来判断离合器的滑动量,如果检测到过多的滑动,PCM通过减小PC阀的电流值来增加管路压力.以维持合适的齿轮传动比。
    在PCM进行换档适配调节时,如果检测到换档时间超过0.65秒且适配调节器不能缩短此时间,则计数器增加1,如果在一次行程过程中计数器值为2时,PCM将记忆故障码P1811。记忆故障代码Pl8门后,PCM会冻结换档适配,指令最大管路压力,且不点亮故障灯。故障代码“DTC P1811”是一个C类型故障代码,它的出现并不能点亮故障灯。
    2.4T65E自动变速器电子元件不良造成换档冲击故障的原因分析
    故障代码“DTC P1811”的含义是“最大适配和换档时间过长”,而换档冲击是换档时间过短,为什么故障原因和现象相反呢?上面已经说过,造成4T65E自动变速器换档冲击故障的原因常常出现在电控元件,这就是两个换档阀和一个油液压力控制电磁阀。该自动变速器通过两个换档电磁阀的动作控制换档,通过压力控制阀来调节油液压力,从而实现换档适配。如果换档阀和油压调节阀不良、动作卡滞,会使换档适配超出正常范围,记忆故障代码P1811,一旦有故障记忆,PCM会冻结换档适配,指令最大管路压力,这时会感觉到换档冲击。需指出的是,换档阀和压力阀故障常常是偶发性的,所以用TECH2检测时常常没有当前故障代码,在历史故障代码中会出现P1811。
下面对换档控制电磁阀和压力控制阀的工作原理作以介绍,电路参见图1,实物及安装位置见图2。
图1  换档控制电磁阀和压力控制阀的电路
315A——1-2、3-4档换档阀;315B——2-3档换档阀;322——PC阀
图2  换档控制电磁阀和压力控制阀的实物和安装
图3  换档电磁阀的结构
(1)换档控制电磁阀
4T65E自动变速器采用两个结构相同的常开电磁阀,分别称为1-2、3-4换档电磁阀和2-3换档电磁阀,结构见图3。它们是开关阀,有开(ON)和关(OFF)两种状态。断电(OFF)时,换档信号油路的油压被泄掉;当电磁阀通电(ON)时,信号油压被阀内的钢球堵塞,由此在换档油路上建立起了换档信号油压。PCM控制两个电磁阀以不同的ON和OFF顺序组合,控制前进档位的升档和降档。图中换档电磁阀处于断电状态,不同档位两个电磁阀的组合状态见表2。
表2  不同档位两个电磁阀的组合状态
档位
1-2、3-4换档阀
2-3换档阀
P/R/N
ON
ON
1
ON
ON
2
OFF
ON
3
OFF
OFF
4
ON
OFF
 
拆下有故障换档电磁阀,测量其线圈电阻值,与正常值(20℃时约19~24Ω)相同,但用手摇晃时,感觉或听到内部钢球有很小的旷量或根本感觉不到内部钢球的晃动,而新换档阀内部的钢球有很大的旷量。由此可见,换档阀的这种损坏不是电磁线圈的短路或断路,而是因其内部钢球或阀芯卡滞所致。换油不及时、混用不同牌号的自动变速器油及加入不当的清洗剂、润滑剂等都会造成球阀卡滞。在验证故障原因或修理时,可将换档电磁阀解体,在煤油中清洗干净后,再浸入自动变速器油中润滑,最后组装好。经这样处理后,换档电磁阀一般可恢复正常。需指出的是,建议在修理过程中,不要采用修复的方法。因为这种修复的方法可以作为一个验证故障原因的试验,修复的可靠性不能完全保证,并且换档电磁阀也并不昂贵。
    (2)自动变速器油液压力调节电磁阀
自动变速器油液压力调节电磁阀又称PC阀,用于调节主油压和扭矩信号油压。PC阀的结构见图4,它是一个渐进阀,在20℃对其线圈阻值约3.5~4.6Ω。动力系统控制模块PCM以固定的频率292.5Hz的信号驱动PC阀,占空比为5%-40%。占空比越小,平均电流越小,主油路压力越大;占空比越大,平均电流越大,主油路压力越小。PC阀的电流主要受发动机扭矩的影响,发动机扭矩主要受节气门开度的影响  另外,PC阀电流还受油液温度、进气歧管绝对压力、换档状态等因素的影响。占空比、平均电流与主油压的关系见表3。
图4  油压调节电磁阀的结构
表3  占空比、平均电流与主油压的关系
占空比,%
平均电流,A
主油压,kPa
5
0.02
1400
40
1.1
512

上海别克轿车装用4T65E自动变速器,根据对该变速器的修理经验,换档冲击故障的原因常常在电控元件。上海别克轿车故障代码可分为不同的类型,并不是每一类型的故障代码都能点亮故障灯,所以,故障灯不亮并不一定没有故障代码。下面就别克轿车故障代码的分类、分析及4T65E自动变速器电子元件损坏造成换档冲击故障的原因分别作以分析。

    1.有关部门故障代码的分类与分析

根据修理经验,上海别克轿车只要有一次轻微的车上人员能感觉到的换档冲击,动力系统控制模块就已经记忆了故障代码。如果用上海通用公司专用扫描工具TECH2检测故障代码,会显示 “DTC P1811最大适配和换档时间过长”。为什么有故障代码记忆而故障灯又不点亮呢?

(1)上海别克轿车故障代码的分类

    别克轿车采用OBD-II随车电脑诊断系统(ON-BOARD-DIAGNOSTIC),OBD-II已将故障代码分为不同类目:

    A型:PCM在第一次执行排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM将记忆故障代码并点亮故障灯。

    B型:PCM在第二次执行排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM将记忆故障代码并点亮故障灯。

    C型:PCM在第一次执行非排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM记忆故障代码,但不点亮故障灯,可能点亮其他警示灯(如果该车型仪表配备的话,并非故障灯)。

    D型:PCM在第一次执行非排放相关的诊断时发现的故障代码,PCM记忆故障代码,但不点亮任何警示灯。

    以上分类中,对于C、D类故障代码,根据通用公司不同时期生产的车辆和对不同地区生产的车辆而有所不同。

    OBD-II同时规定采用此系统的不同厂家生产的车型故障代码共同,采用5位码样式,每位数字的含义是:

    第一位:控制系统,规定用下列四个字母之一表示:

    P-动力系统控制模块(发动机和自动变速器控制模块)

    B-车身控制模块:

    C-底盘控制模块:

    U-未定。

    第二位:是编码汽车厂家制定的代码,用阿拉伯数字表示,“0”代表美国汽车工程师学会(SAE)定义的故障代码,其余1-9为汽车厂家自行定义的故障代码。

第三位:系统故障代码,它是由美国汽车工程师学会(SAE定义,其含义见表1):

表1  系统故障代码的定义

故障代码

定义故障范围

故障代码

定义故障范围

1

燃油或进气系统

5

怠速控制系统

2

燃油或进气系统

6

电脑或元件

3

点火系统

7

自动变速器控制系统

4

废气排放控制系统

8

自动变速器控制系统

    第四、五位:是故障或故障元器件的代码,由汽车厂家制定。

    (2)故障代码DTC P1811的分析

由以上故障代码分析可知,P代表动力控制系统,1是由通用公司制定的代码,8指自动变速器控制系统故障,1是故障或故障件的代码。查阅维修手册可知,此故障代码的含义是 “最大适配和换档时间过长”。

    随着自动变速器内离合器片、制动带的磨损及弹簧弹力的变化及密封件的老化,变速器的换档时间会发生变化,PCM通过变速器输入轴转速传感器(ISS)和输出轴转速传感器(OSS,即车速传感器VSS)的转速变化来判断换档时刻的开始及结束,从而计算出换档时间。如果挂高档时间大于标准标定时间,则PCM减小变速器油液压力控制电磁阀(PC阀)的电流,以增大管路压力,使下一次换档时间缩短。如果PCM检测到挂高档时间小干标准标定时间,则PCM增加变速器油压控制电磁阀(PC阀)的电流,以减小管路压力,使下一次换档时间延长。在换档后,PCM还根据ISS和VSS信号来判断离合器的滑动量,如果检测到过多的滑动,PCM通过减小PC阀的电流值来增加管路压力.以维持合适的齿轮传动比。

    在PCM进行换档适配调节时,如果检测到换档时间超过0.65秒且适配调节器不能缩短此时间,则计数器增加1,如果在一次行程过程中计数器值为2时,PCM将记忆故障码P1811。记忆故障代码Pl8门后,PCM会冻结换档适配,指令最大管路压力,且不点亮故障灯。故障代码“DTC P1811”是一个C类型故障代码,它的出现并不能点亮故障灯。

    2.4T65E自动变速器电子元件不良造成换档冲击故障的原因分析

    故障代码“DTC P1811”的含义是“最大适配和换档时间过长”,而换档冲击是换档时间过短,为什么故障原因和现象相反呢?上面已经说过,造成4T65E自动变速器换档冲击故障的原因常常出现在电控元件,这就是两个换档阀和一个油液压力控制电磁阀。该自动变速器通过两个换档电磁阀的动作控制换档,通过压力控制阀来调节油液压力,从而实现换档适配。如果换档阀和油压调节阀不良、动作卡滞,会使换档适配超出正常范围,记忆故障代码P1811,一旦有故障记忆,PCM会冻结换档适配,指令最大管路压力,这时会感觉到换档冲击。需指出的是,换档阀和压力阀故障常常是偶发性的,所以用TECH2检测时常常没有当前故障代码,在历史故障代码中会出现P1811。

下面对换档控制电磁阀和压力控制阀的工作原理作以介绍,电路参见图1,实物及安装位置见图2。

图1  换档控制电磁阀和压力控制阀的电路

315A——1-2、3-4档换档阀;315B——2-3档换档阀;322——PC阀

图2  换档控制电磁阀和压力控制阀的实物和安装

图3  换档电磁阀的结构

(1)换档控制电磁阀

4T65E自动变速器采用两个结构相同的常开电磁阀,分别称为1-2、3-4换档电磁阀和2-3换档电磁阀,结构见图3。它们是开关阀,有开(ON)和关(OFF)两种状态。断电(OFF)时,换档信号油路的油压被泄掉;当电磁阀通电(ON)时,信号油压被阀内的钢球堵塞,由此在换档油路上建立起了换档信号油压。PCM控制两个电磁阀以不同的ON和OFF顺序组合,控制前进档位的升档和降档。图中换档电磁阀处于断电状态,不同档位两个电磁阀的组合状态见表2。

表2  不同档位两个电磁阀的组合状态

档位

1-2、3-4换档阀

2-3换档阀

P/R/N

ON

ON

1

ON

ON

2

OFF

ON

3

OFF

OFF

4

ON

OFF

 

拆下有故障换档电磁阀,测量其线圈电阻值,与正常值(20℃时约19~24Ω)相同,但用手摇晃时,感觉或听到内部钢球有很小的旷量或根本感觉不到内部钢球的晃动,而新换档阀内部的钢球有很大的旷量。由此可见,换档阀的这种损坏不是电磁线圈的短路或断路,而是因其内部钢球或阀芯卡滞所致。换油不及时、混用不同牌号的自动变速器油及加入不当的清洗剂、润滑剂等都会造成球阀卡滞。在验证故障原因或修理时,可将换档电磁阀解体,在煤油中清洗干净后,再浸入自动变速器油中润滑,最后组装好。经这样处理后,换档电磁阀一般可恢复正常。需指出的是,建议在修理过程中,不要采用修复的方法。因为这种修复的方法可以作为一个验证故障原因的试验,修复的可靠性不能完全保证,并且换档电磁阀也并不昂贵。

    (2)自动变速器油液压力调节电磁阀

自动变速器油液压力调节电磁阀又称PC阀,用于调节主油压和扭矩信号油压。PC阀的结构见图4,它是一个渐进阀,在20℃对其线圈阻值约3.5~4.6Ω。动力系统控制模块PCM以固定的频率292.5Hz的信号驱动PC阀,占空比为5%-40%。占空比越小,平均电流越小,主油路压力越大;占空比越大,平均电流越大,主油路压力越小。PC阀的电流主要受发动机扭矩的影响,发动机扭矩主要受节气门开度的影响  另外,PC阀电流还受油液温度、进气歧管绝对压力、换档状态等因素的影响。占空比、平均电流与主油压的关系见表3。

图4  油压调节电磁阀的结构

表3  占空比、平均电流与主油压的关系

占空比,%

平均电流,A

主油压,kPa

5

0.02

1400

40

1.1

512

 

    当变速器中的接合元件磨损后,换档时间会增加,为补偿这些磨损,PCM通过调节PC电磁阀的电流值,从而调节油液压力,以维持规定的换档时间。当PCM检测到指令的PCM阀电流值与实际电流值相差超过规定数值时,将记忆故障代码P0748,这也是一个C类型故障代码,一旦有故障记忆,PCM将会冻结换档适配,指令最大管路压力。

    上海别克轿车出现换档冲击故障,多数情况下记忆故障代码P1811。要排除此故障,建议在更换两个换档阀的同时,也更换PC阀。这是因为该阀是一个大电流驱动部件,无论其电气还是阀体部分,都有可能出现损坏或不良  另外,它的进油口滤网较细,容易堵塞.这些因素都容易使PC阀工作不良,产生换档冲击的故障。解体变速器或拆侧盖更换换档阀都很费时,加之PC阀价格并不昂贵,为保证修理质量,建议在更换两个换档阀时,也同时更换PC阀。

    以上介绍的是常规修理经验,希望能对排除故障有所帮助。对于行驶里程较长的车辆,建议解体变速器检查,视情况更换修理包(包括各离合器片);如果行驶里程不是很长,或是对

此变速器的结构不很熟悉,则不用解体变速器,就车拆开变速器侧盖,更换两个换档电磁阀和PC阀即可。

 

    当变速器中的接合元件磨损后,换档时间会增加,为补偿这些磨损,PCM通过调节PC电磁阀的电流值,从而调节油液压力,以维持规定的换档时间。当PCM检测到指令的PCM阀电流值与实际电流值相差超过规定数值时,将记忆故障代码P0748,这也是一个C类型故障代码,一旦有故障记忆,PCM将会冻结换档适配,指令最大管路压力。
    上海别克轿车出现换档冲击故障,多数情况下记忆故障代码P1811。要排除此故障,建议在更换两个换档阀的同时,也更换PC阀。这是因为该阀是一个大电流驱动部件,无论其电气还是阀体部分,都有可能出现损坏或不良  另外,它的进油口滤网较细,容易堵塞.这些因素都容易使PC阀工作不良,产生换档冲击的故障。解体变速器或拆侧盖更换换档阀都很费时,加之PC阀价格并不昂贵,为保证修理质量,建议在更换两个换档阀时,也同时更换PC阀。
    以上介绍的是常规修理经验,希望能对排除故障有所帮助。对于行驶里程较长的车辆,建议解体变速器检查,视情况更换修理包(包括各离合器片);如果行驶里程不是很长,或是对
此变速器的结构不很熟悉,则不用解体变速器,就车拆开变速器侧盖,更换两个换档电磁阀和PC阀即可。

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