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「维修案例」2009年凯迪拉克凯雷德为何中低速加速时耸车
 
发布日期:2021-11-13  浏览次数:136 放大字体  缩小字体
核心提示:一辆2009年凯迪拉克凯雷德混合动力汽车,该车搭载V8 6.0L汽油发动机,同时匹配使用型号为2ML70型轻度混动PS结构类型变速器。行驶
一辆2009年凯迪拉克凯雷德混合动力汽车,该车搭载V8 6.0L汽油发动机,同时匹配使用型号为2ML70型轻度混动PS结构类型变速器。

行驶里程:约170000km。

故障现象:中低速加速时连续耸车,特别刚刚起步之后急加速耸车现象更加明显。

故障诊断:接车后客户描述故障现象时表明,冷车基本正常,很难试出故障,热车时故障也不是很频繁出现,属于偶发性故障。另外在问诊环节还了解到,4个月前客户在用车过程中出现故障时自认为是发动机问题引起的,于是到4S站检查,最终确定故障范围应该在混合动力系统,应该是变速器内部电动机表现出来的故障现象。这样4S站技术人员又把变速器油给换了,同时发动机火花塞也换了,节气门也做了清洗匹配均不见效,没办法客户通过朋友找到我们。了解以上信息后我们并没有急于上路试车,而是连接诊断仪进行车辆系统检测,结果在发动机系统里读到一个P0AC4-00复合动力系统控制模块请求MIL照明的一个故障码(如图1所示),同时在混合动力系统(复合动力系统)读到了两个故障码,分别是P0506-00怠速低和P0AB9-00复合动力系统性能(如图2所示)。 


图1 在发动机系统里读到的故障码


图2 在混合动力系统里读到的故障码

故障码分析。针对P0AC4-00复合动力系统控制模块请求MIL照明的故障码很容易分析,其实就是因为混合动力系统出现故障后被动要求发动机点亮故障灯,因此说明发动机系统不一定存在故障。而针对混合动力系统故障码来说分析起来就不那么简单了,首先P0506-00怠速低的故障码还算容易理解,有可能是发动机怠速低引起的电动机发电能力不足等。可是针对P0AB9-00复合系统性能故障码来说,虽然故障范围在混合动力系统,可是针对性能故障码来说如果高压系统没有问题,则有可能是变速器存在问题。

2ML70变速器结构与控制特点。

对混合动力汽车的故障现象进行试车测试与燃油车辆搭载其他类型自动变速器的试车测试方法不一样,因此必须要认识或充分了解这款变速器的特点,然后再进行路试,就能对故障现象有一个充分的认知和理解。该混合动力变速器属于PS结构类型(电动机位置)的,前后有2个电动机,同时还有2组离合器和2组制动器,共同控制3套单级单排行星齿轮组,可实现固定传动比驱动模式、纯电动EV驱动模式、混合动力模式以及减速制动回收模式等(传动简图如图3所示)。


图3 动力驱动简图

电动机A位于变速器的前端机械油泵的后端,其转子与第1行星排的太阳轮和第2排齿圈相连。既可以与电动机B一起启动发动机,还可以实现动力输入及发电过程。因此电动机A有3个功能:启动机、发电机、驱动电机。电动机B位于变速器的中后部,介于第2排行星排和第3排行星排之间,其转子与第2行星排的太阳轮和第3排太阳轮相连。既可以与电动机A一起启动发动机,还可以纯电动(R挡和前进挡起步)实现动力输入及发电过程。因此电动机B也有3个功能:启动机、发电机、驱动电机,当然电动机B主要完成纯电动EV模式驱动和与发动机实现混合动力驱动。而2组离合器和2组制动器以及3套行星齿轮组的组合,既可以像AT类型变速器一样可实现多个传动比,再结合2个电动机又可以实现出ECVT传动过程。其中2个电动机由混合动力系统来控制,离合器和制动器则由TCM指令4个线性电磁阀来控制(跟AT变速器控制结果一样)。

了解并认识这款混合动力变速器结构与控制特点之后,我们就可以上路试车了。首先删除故障码,并且在试车过程当中终于摸索出故障现象出现的规律:单纯发动机驱动模式和纯电动驱动模式均没有客户所描述的故障现象,只有在混合动力模式下且急加速情况才出现耸车现象,特别是纯电动起步之后的急加速刚好是发动机动力介入时故障现象是最为明显的,另外就是坡起有故障现象。试车经验告诉我们,这种现象特别像AT变速器缺油一样,回到厂里通过变速器油尺发现严重缺油(如图4所示)。当时变速器温度在60℃左右,可是实际油位还不到下限,然后及时补充大概不到2L新油,再次试车时故障现象依旧。电动机的表现不会有耸车现象,会不会是在混合动力模式下,由于驱动力矩过大而离合器或制动器因缺油受伤造成承载能力下降,而带来的耸车呢?于是在试车中当故障出现时发现离合器工作曲线呈波动的(如图5所示),因此认为即便从润滑油颜色和气味中判断不出离合器和制动器存在烧蚀情况,但一定是离合器和制动器在大扭矩输入时,由于摩擦系数上的变化,而有连续轻微打滑带来的耸车现象。因此维修方案也就清晰了,对变速器做解体检查维修。


图4 变速器油量位置

图5 故障现象出现时4组元件的波形

对于混合动力车型或插电混合动力车型,只要拆下变速器,就一定还涉及高压线缆的拆装。安全是首位,第一,我们自身要有一个施工资质证书,第二,在拆装前一定先把高压系统进行断电。2009—2013年之间的凯雷德混合动力车型高压断电开关位置在右后座椅下方,打开塑料罩盖即可看到橘黄色的开关(如图6所示),然后按照指示将断电开关拿下来且一定保存好,变速器装车后再重新安装回去即可。

图6 高压断电开关

故障排除:变速器拆下来之后进行分解,在拆变速器过程中发现了变速器缺油的原因,原来是变速器尾部油封出现问题,导致变速器油流到了与分动箱连接壳位置。分解变速器发现4组摩擦片看似没有什么大的问题(如图7所示),但有一组钢片上出现了烧蚀点(如图8所示)。更换1套大修包(摩擦片、钢片、密封件、油封等)、滤清器等(如图9、图10所示),装车后试车故障彻底排除,而且故障码也没有重现。


图7 摩擦片


图8 有问题的钢片



图9 更换的配件


图10 更换的修理包

故障总结:该案例其实不是什么疑难故障,但是对于混合动力汽车而言,又是一个新的方向,结构与控制原理与传统变速器都不一样,因此在试车环节对故障现象的表现也有很大差异,同时对故障码的解释也需要去重新认识和了解。该变速器最主要的问题就是因为缺油导致钢片出现烧蚀点,摩擦片的摩擦系数变化导致承载扭矩受限,从而在急加速时故障现象出现。在这里我们不说动态数据了(如图11所示),因为很多人都看不懂,关键是如何重现故障现象。故障现象出现时变速器的当前驱动类型是什么?为何只有混合动力大扭矩驱动时才容易让故障现象重现,为何在起步低速范围,为何在坡起等。通过对故障现象的分析很快就一步一步地接近故障点了。另外就是摩擦片的好与坏的判断绝对不是凭借一双眼睛就能看出来的,现在往往都是摩擦片的摩擦系数出现问题导致故障现象出现的。


图 11 维修后的离合器数据


梦车商
 
 
 
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