2010年保時捷帕拉梅拉PDK變速器失效

北京/房長瑞 薛慶文

2010年保時捷帕拉梅拉PDK變速器失效

北京/房長瑞 薛慶文

行駛里程：120000km。

故障現(xiàn)象：熱車后變速器油溫達(dá)到60℃以上不走車

故障診斷：一輛2010年保時捷帕拉梅拉跑車，該車搭載3.6L發(fā)動機同時匹配ZF公司生產(chǎn)的型號為PDK 型7擋濕式雙離合器四驅(qū)變速器。接車時發(fā)現(xiàn)儀表上的發(fā)動機和變速器故障燈都已經(jīng)點亮，用戶描述是冷車時候變速器升擋降擋正常，車跑熱了后（60℃左右）變速器就出現(xiàn)了不能行駛的現(xiàn)象。用診斷儀查詢變速器電控系統(tǒng)，結(jié)果變速器電控系統(tǒng)故障存儲器當(dāng)中存有多個故障碼，分別是：P17B2離合器2控制壓力不真實；U0418檢查PSM控制單元故障；U0456檢查空調(diào)器操作器控制單元，如果為啟用可忽略此故障；P17F0雙離合器變速器，高于上限；P18B4 PDK控制單元，內(nèi)部調(diào)教故障。如圖1所示。

圖1 部分故障碼

從變速器故障碼含義及實際故障現(xiàn)象分析說明：①離合器壓力已經(jīng)不正常；②離合器自適應(yīng)匹配已經(jīng)達(dá)到極限（上限）；③控制單元調(diào)教數(shù)據(jù)失敗等。因此故障的可能性還是緊緊圍繞在跟離合器控制有關(guān)的范圍內(nèi)，不管怎樣從基本檢查條件上來說，還是要由簡到繁來進(jìn)行。首先我們檢查變速器油的品質(zhì)與油的液位情況，檢查過程中發(fā)現(xiàn)變速器油顏色渾濁且變黑，初步判斷是變速器機械方面存有故障，從而導(dǎo)致變速器電控系統(tǒng)記錄故障碼并最終致使變速器進(jìn)一步損壞。在這種情況下我們把變速器拆下來進(jìn)行大修，拆解后正如我們所分析的是雙離合器燒蝕（從潤滑油道孔可以看到摩擦片燒蝕情況），只不過在PDK雙離合器變速器當(dāng)中離合器與摩擦片是不可拆解的（如圖2所示）。

圖2 雙離合器總成

由于雙離合器總成屬于一個不可分割的總成部件，所以我們只能選擇更換離合器總成而不是更換單個摩擦片等摩擦組件，并且按照大修的流程修了一遍。其實在檢修中我們并沒有找到導(dǎo)致離合器燒蝕的真正原因，當(dāng)然也不能盲目去更換任何部件，不過沒有關(guān)系，我們可以先試車不行再說。裝車路試，熱車后故障現(xiàn)象與送修時一模一樣，此時故障碼只有離合器2壓力信息問題。根據(jù)故障碼的分析P17B2離合器2控制壓力不真實應(yīng)該有可能是閥體導(dǎo)致的，于是決定聯(lián)系配件商更換了一塊閥體（如圖3所示）試試再說。

圖3 變速器閥體

閥體更換后再次進(jìn)行試車，結(jié)果在熱車后變速器依然還是不能行駛，而且還是報P17B2離合器2壓力不真實的故障碼，難道不是閥體的問題。根據(jù)故障現(xiàn)象（跟溫度有關(guān)）推斷應(yīng)該還是液壓系統(tǒng)油壓不足導(dǎo)致的故障保護(hù)，如果從整個液壓系統(tǒng)來分析的話，確保系統(tǒng)油壓是正常的情況下，至少以油泵為核心的上游控制和下游控制，油泵輸出端的下游涉及閥體中的電磁閥、閥門以及輸送至終端雙離合器的密封油路，終端雙離合器屬于純機械部件在加壓測試中可以確定其密封性，而且從閥體至離合器之間也僅僅就是供油油道的密封環(huán)來實現(xiàn)密封過程，閥體和雙離合器及密封環(huán)（修理包部件）在大修時均已更換，因此基本上可以確定油泵的下游控制應(yīng)該是沒有問題的。而油泵的上游控制無外乎就是油底殼內(nèi)存有充足的油量，然后就是濾清器的密封和過濾能力，每次拆裝不存在最基本的油量不足問題，難道是濾清器本身的質(zhì)量事情？于是對變速器的濾清器進(jìn)行分析，變速器濾清器堵塞后影響最大的就是熱車后吸不上去油或油量不足而導(dǎo)致變速器離合器打滑，變速器的壓力源是油泵而輸出端是閥體上游濾清器，濾清器則是潤滑油進(jìn)入油泵產(chǎn)生系統(tǒng)油壓最為關(guān)鍵的核心部件，如果熱車變速器濾清器堵塞變速器油泵造成抽油阻力加大，系統(tǒng)主油壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)致離合器打滑，離合器的摩擦扭矩是正向油壓乘以摩擦系數(shù)，因為在設(shè)計中濾清器跟變速器油底殼是集成在一起的，拆下油底殼（如圖4所示）即可對濾網(wǎng)進(jìn)行分解檢查，分解后發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)并沒有污染堵塞。

圖4 集成式濾清器和油底殼

為了保證濾清器不存在問題，再次更換一個濾清器裝車試車，在初期的路試過程中一切都表現(xiàn)良好，故障現(xiàn)象短時間也沒有出現(xiàn)，大家本以為故障解決了，可是在路試半個多小時后故障現(xiàn)象再次出現(xiàn)前后均不能行駛，而且故障碼依然是P17B2離合器2控制壓力不真實，此時維修陷入僵局。重新整理維修思路，此時筆者給薛慶文老師電話咨詢，薛老師給出的方法是，要想找到故障根源，最好的辦法還是要好好觀察數(shù)據(jù)流，看車輛在不能行駛時控制單元有沒有向離合器發(fā)出工作命令，如果控制單元沒有發(fā)出行車命令的話，那純屬于控制類型故障，跟變速器執(zhí)行元件關(guān)系不大，反之，說明問題還是在變速器執(zhí)行力問題，并且通過數(shù)據(jù)分析來確定故障范圍。在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)流的分析，在觀察動態(tài)數(shù)據(jù)流的時候，我們對離合器1與離合器2在冷車的時候做了數(shù)據(jù)采集（正常數(shù)據(jù)）和數(shù)據(jù)對比，然后再試熱車出現(xiàn)不能行駛現(xiàn)象的時候進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)對比，當(dāng)變速器故障現(xiàn)象出現(xiàn)時，我們發(fā)現(xiàn)離合器2的數(shù)據(jù)與冷車時有很大差異而離合器1壓力變化平穩(wěn)，正常情況下離合器2的壓力在200kPa左右波動，可是熱車后（變速器油溫高于60℃以上時）離合器2的油壓很顯然變得很高（350kPa左右），導(dǎo)致控制單元接收到高油壓信息后執(zhí)行了安全切斷功能，所以車輛才出現(xiàn)不能行駛的情況。

故障排除：發(fā)現(xiàn)異常后我們嘗試著把壓力傳感器1（監(jiān)測離合器1）與壓力傳感器2（監(jiān)測離合器2）進(jìn)行對調(diào)，來再次試車并觀察動態(tài)數(shù)據(jù)流，在對調(diào)后試車在熱車的時候，又開始報壓力傳感器1控制壓力不真實的故障碼，這回找到真的故障點，原來是監(jiān)測離合器2的壓力傳感器2在熱車狀態(tài)下，傳遞給控制單元的壓力信息失真，確定是壓力傳感器損壞后更換兩個全新的傳感器，故障得以徹底解決。

故障總結(jié)：該車案例正常來說并不復(fù)雜，主要在于大家對故障的分析能力，以及大家對這款變速器整個控制策略的理解程度，簡單來理解車輛在熱車后能否行駛時，通過數(shù)據(jù)就可以判斷是主動問題還是被動問題，那就是通過數(shù)據(jù)便可以知道不能行駛時，是不是控制單元來決定的。而控制單元設(shè)置離合器2壓力不真實的故障碼，也恰恰說明兩點：第一油壓高了還是低了（看數(shù)據(jù)就知道），第二控制單元對壓力信息的計算離不開壓力傳感器的反饋信息，所以當(dāng)系統(tǒng)真實壓力不存在問題的情況下，一定是傳感器的誤報或控制單元本身的錯誤計算。離合器的燒蝕只是說明機械元件存在損傷而已，但更重要的是它的損壞原因是如何形成的，要知道控制單元在閉環(huán)管理離合器時，改變的就是其驅(qū)動電流的指令，當(dāng)還沒有達(dá)到設(shè)定故障碼條件時，其實控制單元在驅(qū)動過程當(dāng)中已經(jīng)都不正常了，它是按照壓力傳感器的反饋信息來不斷地對離合器控制電磁閥電流進(jìn)行修正調(diào)整，因此足以說明離合器的燒蝕就是跟壓力傳感器信息有著直接的關(guān)系，可見大家再更換閥體和更換濾清器都是徒勞的。懂原理、會數(shù)據(jù)分析，才能做到判斷準(zhǔn)確，一次性成功維修。