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4HP

 LSxtens1nmw0p1 2019-03-31

一辆05款通用雪弗兰景程2.0轿车配备使用德国ZF公司生产的型号为4HP-16型4速电子控制自动变速器。
故障现象:该车为事故车变速器主壳体破损,而且电池也被撞损导致电解液洒在整个变速器上同时也通过变速器壳体破损处流入变速器内部。更换损坏部件(壳体、各密封元件等)装车后变速器出现不换档的故障(总是保持在1档),HOLD故障指示灯闪烁同时电控系统偶尔会纪录P0781的故障码。

故障分析:由于是外地用户当地维修厂的技术人员一时不能将故障现象描述的不是很贴切。因为此车是新车变速器只是换了壳体和修理包不应存在机械装配的问题。因此只能是粗略的分析出如果变速器没有执行换档过程只有两种可能:1、TCM没有接收到满足换档条件的信息因此没有作出换档指令;2、TCM已经队换档电磁阀发出换档指令信息但变速器没有执行。接下来我们再分析一下P0781故障码,其含义是“1-2档故障”。从理论上分析TCM设置盖故障码的条件是:

1、变速器油 温度大于-10 C (14 F)。

2、选档杆不在N (空档)、P (驻车)位置。

3、系统电压高于9 伏。

3、无输入速度错误故障诊断码P0715、P0716 和P0717。

4、输出速度大于256 转/分。

5、输入速度大于400 转/分。

6、1-2 换档激活。

在上述条件发生后立即设置。

考虑到该车为事故车因此应重点检查相关线路。可是两天过去该修理厂还是没有找到任何头绪,他们只是从TCM到变速器之间的线路进行了测量,同时也对电脑的供电及接地信息进行了测量均没有发现问题后只好求助于本公司。
实际故障现象:当我们接手该故障车进行路试时发现该变速器并不是不换档,而是频繁1-2-1档间转换几次后便锁定在固定模式下的1档,同时由于车速的巨变明显感觉变速器内部元件像干涉一样,此时故障指示灯开始闪烁P0781故障码再次出现。因此当前我们必须查找出电控系统为什么设置P0781故障码,同时根据实际故障现象分析:如果是变速器2档干涉那么我们可以将程序开关按下,此时变速器会以2档起步(二档行驶没有问题)。无论是理论上分析所涵盖的故障范围还是实际故障的表现我们都必须根据P0781故障码---1-2档故障的设置条件进行一步一步的检测(当然有些环节可针对实际情况省略不作)。

故障检测与故障排除:按照原厂维修资料的维修指南信息当检查到第四步的第三小步骤时发现了问题:“B3”无电源。下图为电脑端子说明:该电脑一共有3个插头分别是蓝颜色的A插头、绿颜色的B插头和灰颜色插头C。

第四步检查步骤如下:

1.关闭点火开关。

2. 断开变速器控制模块导线连接器。

3. 测量变速驱动桥导线连接器端子B3和B13之间的电压。

4. 接通点火开关。

5. 测量变速驱动桥导线连接器端子C15和B13之间的电压。

6. 测量变速驱动桥导线连接器端子C16和B13之间的电压。

其中B3为电脑的供电电源、B13为电脑的接地、C15和C16是经点火开关打开时的电源,在测量过程中只有B3存在问题。查阅相关电路图见下图。

通过线路图我们看出B3的电源是经过两个保险丝提供的,而该车虽然是事故车但线路根本没有伤及到,只是保险丝盒破损。当检查保险丝时发现仪表板保险丝盒内所有保险丝没有损坏,在发动机舱内的保险盒发现一个烧断的15A保险丝,通过资料该保险丝应该是30A难免15A保险丝被烧断,但该厂技术人员讲原来保险丝肯定都是好的,即使我们发现B3的保险丝烧断那也是后来损坏的。不怎样我们还是重新清除系统故障代码继续路试结果还是一样故障现象丝毫没有改变P0781故障代码继续重现,这说明检查该线路无非是一个小插曲问题根本就不在这。

回过头来仔细再继续分析P0781:如果变速器机械、液压、电控某一系统出现影响1-2档的故障时,电脑都会设置该故障码并锁定在固定模式的1档上,因此我们还要从机械、液压、电控3个方面来排查。从变速器动态数据流里看出电脑已经发出2档指令信号而变速器为什么不能够执行,但直接让变速器以2档行驶却没有问题,这样说明变速器内部机械元件肯定不会有问题,因为在该变速器的机械传递里采用的是串联结构的行星排并配合5个换档执行元件(2个离合器和3个制动器)完成4前1倒的变速功能,动力传递见图见下图。如果在装配上存在干涉上的问题,那么一定会影响多个档,况且目前1、2、3档(断开电磁阀线束后)和倒档均正常。

因此问题一定在于电子控制方面和液压控制方面,那么能不能是阀体液压油路上出现了问题呢?考虑这一点后我们直接将选档杆置于1位置行驶---1档没有问题,然后将选档杆再置于D位置同时将模式选择开关按下此时变速器直接以2档行驶---2档油路没有问题,同时我们又对1档和2档油路进行分析(1档和2档油路图见下图),1档和2档的工作油路都是电脑指令各电磁阀实现的,如果单纯的某个电磁阀或机械阀门有问题我们单独实现各档时肯定得不到实现,因此说油路错乱和干涉的可能性也非常小。

综上分析充分说明液压控制方面存在问题的可能性也较小。对于电子控制方面他无非有两种可能:要么是电脑指令错乱要么是输入信号错误。所有线路部分已经基本排除考虑到电脑损坏的可能性非常小因此重点还要放在输入信息上,根据实际故障现象及P0781故障码的设置条件以及对P0781故障码的排查步骤,我们把故障点缩小在输出转速传感器上(因为其他信息均无问题)。

输出转速传感器(OSS)是一个霍尔式传感器,用于监测变速器输入齿轮的速度信息,并将该信息传递给TCM。那么TCM利用该信息主要控制换档时健、系统压力、变扭器锁至离合器的控制等。由于该传感器为霍尔式因此无法用万用表测量其阻值。只能通过示波器读取其频率方波信号。正常时根据不同速度给TCM提供20---8000Hz的方波信号。传感器与信号齿间的间隙为0.1-1.3mm.由于条件有限不能利用示波器对传感器进行测量,同时考虑到更换变速器壳体后需要重新测量传感器间隙---有可能其工作间隙不正常。但由于我们经常更换这种变速器壳体因此不应该存在间隙不正常的可能性。无论怎样还是检查一下吧:当我们把传感器拆下来发现其间隙在正常值范围内,但传感器本身外观已经被电解液烧得不像样子,这样索性更换输出转速传感器试一下,结果更换后故障得以彻底排除。

总结:其实该变速器故障并不复杂但通过该车故障的维修给我们带来了一个故障的整体维修思路。那就是当我们面临一个自动变速器故障时,怎样通过理论上的分析及实际故障现象的表现特征,综合对变速器机械、液压、电子等方面的故障确定尤为关键。最后逐一排查最终锁定故障点看似复杂的问题可以得到简单化的排除。

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