這輛奧迪A4為何儀表板上的擋位顯示總是紅屏

文、圖：薛慶文

紅屏、主動(dòng)鏈輪缸、泄漏

故障現(xiàn)象：一輛2004年產(chǎn)一汽-大眾奧迪A4轎車，搭載2.4 L發(fā)動(dòng)機(jī)和01J型鏈傳動(dòng)式無(wú)級(jí)變速器（CVT），模擬手動(dòng)6擋但無(wú)運(yùn)動(dòng)擋（S擋）模式。據(jù)用戶介紹，該車在正常使用中，突然就出現(xiàn)換擋后不能行駛的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為有時(shí)換擋沖擊明顯，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，同時(shí)儀表板上擋位顯示處紅屏。但有時(shí)換擋后一切正常。用戶不得已，只能將車拖到本廠進(jìn)行維修。

維修人員接車后，發(fā)現(xiàn)儀表板上變速器故障燈點(diǎn)亮（擋位顯示燈就是變速器故障燈），所以首先連接故障診斷儀進(jìn)行系統(tǒng)故障檢測(cè)。通過(guò)對(duì)各系統(tǒng)的檢測(cè)，最終在變速器電控系統(tǒng)故障存儲(chǔ)器中讀到1個(gè)故障碼“18149——離合器壓力匹配，已達(dá)到匹配極限”（圖1），而且是靜態(tài)的故障碼。刪除故障碼后，再次重新?lián)Q擋后沒(méi)多久，儀表板上就又紅屏了，故障碼18149再次重現(xiàn)。而且在換擋時(shí)確實(shí)有時(shí)能感覺(jué)到明顯的沖擊，有時(shí)甚至還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，即使不熄火，松開制動(dòng)踏板后車輛也不能行駛。

圖1 讀到的故障碼

因?yàn)榇嬗泄收洗a，所以維修人員先對(duì)故障碼進(jìn)行分析。變速器控制單元J217通過(guò)離合器電磁閥N215的匹配電流，與離合器壓力傳感器G193反饋的油壓進(jìn)行比較，并對(duì)鏈條接觸壓力傳感器G194的壓力信息進(jìn)行識(shí)別與比較后，最終判斷當(dāng)離合器壓力匹配值過(guò)大或過(guò)小，并已達(dá)到初期設(shè)定的極限值時(shí)，變速器控制單元就會(huì)設(shè)置故障碼18149。

雖然故障碼暫時(shí)能夠刪除，但由于車輛不能行駛，因此就不能通過(guò)路試來(lái)完成前進(jìn)擋和倒擋的自適應(yīng)匹配，同時(shí)離合器電磁閥N215的自適應(yīng)電流值是過(guò)大還是過(guò)小，也無(wú)法知道。而當(dāng)前所能檢測(cè)到的第10組（前進(jìn)擋）和第11組（倒擋）自適應(yīng)值，均是在刪除故障碼后檢測(cè)到的結(jié)果，也就是變速器控制單元初期預(yù)設(shè)的值，預(yù)設(shè)值一定也是正常的（圖2和圖3）。

圖2 前進(jìn)擋自適應(yīng)匹配信息

圖3 倒擋自適應(yīng)匹配信息

只有通過(guò)路試自適應(yīng)匹配成功后，才能檢測(cè)到N215電磁閥實(shí)際的電流值，該值過(guò)大或過(guò)小都能引起故障碼18149的出現(xiàn)。同時(shí)由于車輛出現(xiàn)不能行駛的情況，因此如果此時(shí)N215的驅(qū)動(dòng)電流值及G193的反饋油壓超出變速器控制單元內(nèi)部設(shè)定的極限值，變速器控制單元也有可能會(huì)設(shè)置故障碼18149。

通過(guò)以上對(duì)故障碼18149設(shè)置條件的分析，再加上當(dāng)前變速器實(shí)際故障現(xiàn)象來(lái)分析，造成故障碼出現(xiàn)以及車輛不能行駛的可能原因有以下幾點(diǎn)。

一是變速器控制單元的一種保護(hù)模式被激活（安全切斷功能），例如變速器控制單元檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤故障信息后，為了安全起見，在點(diǎn)亮故障燈的同時(shí)，也實(shí)施了“安全切斷”模式。

再有就是變速器本身的動(dòng)力傳遞能力，比如離合器的動(dòng)力傳遞或者是鏈傳動(dòng)部分的動(dòng)力傳遞出現(xiàn)問(wèn)題。第三就是其他傳動(dòng)部件了，例如差速器部分、半軸部分等。但就18149故障碼來(lái)說(shuō)導(dǎo)致故障產(chǎn)生的可能有：液壓控制單元（閥體）故障、電控系統(tǒng)故障、鏈傳動(dòng)故障、離合器以及供油油路故障等。

基于以上分析，維修人員并沒(méi)有選擇先更換閥體試試，而是認(rèn)為將變速器拆解下之后檢修比較好。在征得用戶的同意下，維修人員將變速器拆下來(lái)做解體檢修。

可是將變速器徹底解體后，并沒(méi)有直接看到哪些部件存在損壞的情況。幾大關(guān)鍵核心部件中，鏈傳動(dòng)部分無(wú)拉傷磨損，離合器沒(méi)有燒蝕，閥體各個(gè)閥門也沒(méi)有存在卡滯和嚴(yán)重磨損。當(dāng)然，其他部件也基本正常。在沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題的情況下，也只能把最值得懷疑的部件先進(jìn)行更換。就這樣，維修人員在初次維修中更換了再制造閥體、維修過(guò)的輸入軸（前進(jìn)擋離合器）總成、彎形管、內(nèi)外濾清器及各密封件等，相當(dāng)于對(duì)變速器做了一次中修。

將變速器總成裝車后進(jìn)行試車，發(fā)現(xiàn)故障依舊，故障碼18149依然還會(huì)重現(xiàn)?？紤]到變速器硬件基本屬于正常，維修人員懷疑變速器控制單元有問(wèn)題，但又不敢輕易更換，于是決定再檢測(cè)一下變速器的其他數(shù)據(jù)。

首先從第12組數(shù)據(jù)確實(shí)看出點(diǎn)問(wèn)題來(lái)（圖4）。第一項(xiàng)電流值已經(jīng)達(dá)到極限1.000 A（估計(jì)就是故障碼18149形成的原因），不過(guò)與第二項(xiàng)電流值的差值還不算太大，這說(shuō)明當(dāng)前輸入軸（前進(jìn)擋離合器）總成是沒(méi)有問(wèn)題的。其他組數(shù)據(jù)并沒(méi)有直接發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不過(guò)第18組數(shù)據(jù)就太不正常了，而且時(shí)刻在變化著（圖5、圖6和圖7）。

圖4 檢測(cè)到的第12組數(shù)據(jù)信息

圖5 第18組數(shù)據(jù)信息

圖6 第18組數(shù)據(jù)信息

圖7 第18組數(shù)據(jù)信息

第18組數(shù)據(jù)中，鏈條接觸壓力是最不正常的，而這個(gè)接觸壓力是壓力傳感器G194反饋給變速器控制單元的。不過(guò)由于G194與變速器控制單元集成在一起，所以無(wú)論是這2個(gè)部件哪個(gè)出問(wèn)題，最終都是要更換變速器控制單元的。另外在第18組數(shù)據(jù)中，變速器控制單元所計(jì)算的離合器扭矩信息也不對(duì)，一會(huì)兒很大，一會(huì)兒又顯示為0。

所以從變速器第18組數(shù)據(jù)信息來(lái)看，可以說(shuō)4項(xiàng)數(shù)據(jù)都存在問(wèn)題：首先，G194反饋的鏈條接觸壓力偏低，甚至低到?jīng)]有油壓；其次，變速器控制單元計(jì)算的離合器待傳遞扭矩要么偏大（99 N·m，正常值應(yīng)該是15 N·m），要么干脆為0；最后，離合器電磁閥N215的驅(qū)動(dòng)電流在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下也有些偏高，居然達(dá)到了0.480 A和0.560 A（相信這也是故障碼18149形成的原因）。

因此，變速器控制單元存在故障的可能性就越來(lái)越大，維修人員決定對(duì)其進(jìn)行更換，可是更換后（拆車件）故障依舊，而且第18組數(shù)據(jù)信息也還是一樣。故障原因到底是什么呢？變速器所有的硬件看起來(lái)都是好的，而且通過(guò)數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠確定閥體和前進(jìn)擋離合器都是好的，也就是倒擋不能行駛，難道是變速器控制單元接收到錯(cuò)誤信息后，啟動(dòng)了“安全切斷”功能，不讓車輛行駛？斷開防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制單元的插接器后試車，故障依然存在，此時(shí)維修陷入僵局。

筆者此時(shí)介入到維修當(dāng)中，在了解到車輛進(jìn)廠時(shí)實(shí)際情況以及之前的整個(gè)維修過(guò)程后，又通過(guò)遠(yuǎn)程診斷對(duì)所有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和分析，最終還是聚焦在第18組數(shù)據(jù)上，特別是鏈條的接觸壓力尤為重要。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，數(shù)據(jù)分析不能僅從一個(gè)角度去看，雖然鏈條接觸壓力信息是來(lái)源于G194，但畢竟壓力源是來(lái)自鏈輪缸內(nèi)。所以除了G194本身故障或者變速器控制單元計(jì)算錯(cuò)誤的可能性之外，鏈輪缸內(nèi)活塞密封圈要是存在泄漏，則真實(shí)鏈條接觸壓力就會(huì)降低甚至沒(méi)有。

因此，之前的維修人員更換變速器控制單元也是盲目的，而且之前在變速器整體解體檢查時(shí)，維修人員也僅僅是看到鏈傳動(dòng)表面的磨損情況而已。因?yàn)樵阪溳喐讎?yán)重泄漏時(shí)，鏈條不可能會(huì)在鏈輪上面產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，也就是鏈傳動(dòng)部分根本就沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不可能會(huì)產(chǎn)生拉傷和磨損。所以筆者判斷，故障原因極有可能是某個(gè)鏈輪缸內(nèi)發(fā)生了泄漏。

在01J變速器閉環(huán)控制中，離合器壓力、扭矩與鏈條接觸壓力的對(duì)應(yīng)控制關(guān)系理解起來(lái)其實(shí)并不難。當(dāng)鏈條接觸壓力較低時(shí)，變速器控制單元就會(huì)調(diào)整離合器工作壓力，并計(jì)算出離合器所需的較高的傳遞扭矩。所以第18組數(shù)據(jù)之所以出現(xiàn)錯(cuò)誤的信息，是因接觸壓力過(guò)低，變速器控制單元就會(huì)設(shè)法提升離合器壓力來(lái)增大其傳遞扭矩，當(dāng)調(diào)整信息突破極限值時(shí)，故障碼就會(huì)被激活，同時(shí)變速器控制單元相應(yīng)啟動(dòng)了應(yīng)急模式——“安全切斷”功能。

綜上所述，該車變速器幾個(gè)故障現(xiàn)象的形成原因也就明了了。造成車輛不能行駛的原因有2個(gè)：一是鏈條接觸壓力過(guò)低；二是變速器控制單元啟動(dòng)了“安全切斷”功能。而換擋沖擊和換擋發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的原因，是變速器控制單元將離合器壓力調(diào)得太高（而鏈條接觸壓力并不是每一次都過(guò)低）。儀表板出現(xiàn)紅屏，則是因變速器控制單元設(shè)定故障碼的同時(shí)，還啟動(dòng)了應(yīng)急模式。

故障排除：再次拆解變速器，直接用壓縮空氣進(jìn)行主動(dòng)鏈輪缸及從動(dòng)鏈輪缸的密封性能測(cè)試。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)鏈輪缸存在嚴(yán)重的泄漏情況。更換主動(dòng)鏈輪軸總成后裝復(fù)變速器試車，故障徹底排除。

回顧總結(jié)：該變速器故障其實(shí)并不復(fù)雜，只不過(guò)由于故障碼18149的存在。讓維修人員總是圍繞離合器及其控制方面找原因，而忽略了鏈條接觸壓力與離合器壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其實(shí)最為關(guān)鍵的是，大家對(duì)第18組數(shù)據(jù)的分析能力還不夠，更換變速器控制單元純粹是一種懷疑、碰運(yùn)氣的行為，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)細(xì)致的推敲。因此建議維修人員再遇到類似問(wèn)題時(shí)，首先要深入理解奧迪CVT變速器的閉環(huán)控制功能，其次要進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析并掌握故障碼設(shè)計(jì)機(jī)理，最后要弄清不能行駛與“安全切斷”功能的關(guān)系。