2015款Jeep牧馬人車無(wú)法升至4擋

余姚東江名車專修廠 葉正祥

故障現(xiàn)象一輛2015款Jeep牧馬人車，搭載3.6 L發(fā)動(dòng)機(jī)（型號(hào)為G）和W5A580型自動(dòng)變速器（與奔馳722.6自動(dòng)變速器為同款），累計(jì)行駛里程約為11.4萬(wàn)km。車主反映，該車行駛中，自動(dòng)變速器無(wú)法升至4擋。

故障診斷接車后進(jìn)行路試，將換擋桿置于D擋，自動(dòng)變速器1擋升2擋、2擋升3擋均正常，但無(wú)法由3擋升至4擋，接著擋位鎖定在3擋。另外，該車R擋（倒擋）工作正常。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，在自動(dòng)變速器控制模塊（TCM）中讀得故障代碼“P1731 不正確擋位嚙合”和故障代碼“P0730 傳動(dòng)比不正確”。進(jìn)行路試，同時(shí)用故障檢測(cè)儀的圖形顯示功能觀察升擋過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化（圖1），發(fā)現(xiàn)自動(dòng)變速器1擋升2擋、2擋升3擋均很順利，但在3擋升4擋時(shí)出現(xiàn)多次升擋的現(xiàn)象，且最終升擋失敗，“當(dāng)前擋位”顯示為“服務(wù)未定義”。重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，繼續(xù)路試，同時(shí)讀取TCM數(shù)據(jù)流（圖2），計(jì)算出4擋的傳動(dòng)比為1 610÷1 145≈1.41，按照此方法計(jì)算出2擋的傳動(dòng)比為1 221÷555=2.2，3擋的傳動(dòng)比為1 613÷1 145≈1.41。該車自動(dòng)變速器各前進(jìn)擋位的傳動(dòng)比見(jiàn)表1所列，分析可知，該車1擋、2擋、3擋的傳動(dòng)比正常，4擋的傳動(dòng)比與3擋的傳動(dòng)比一樣，異常，這說(shuō)明自動(dòng)變速器實(shí)際擋位仍為3擋，并未升至4擋。

圖1 故障車升擋過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化（截屏）

圖2 故障車4擋時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

由表1可知，自動(dòng)變速器3擋工作的換擋元件為B2、K1和K2，4擋工作的換擋元件為K1、K2和K3，這說(shuō)明自動(dòng)變速器由3擋升4擋時(shí)，B2退出工作，K3進(jìn)入工作。進(jìn)一步查看維修資料得知，自動(dòng)變速器由3擋升4擋時(shí)參與工作的換擋元件還有3-4擋命令閥、3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥、3-4擋換擋油壓轉(zhuǎn)換閥、3-4擋重疊油壓控制閥及3-4擋換擋電磁閥。自動(dòng)變速器由3擋升4擋的工作過(guò)程如下。

表1 換擋元件工作表

（1）如圖3所示，3擋穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，3-4擋換擋電磁閥不工作，沒(méi)有油壓作用于3-4擋命令閥末端，管路油壓（紅色部分）經(jīng)3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥、3-4擋命令閥作用于B2，使B2工作；同時(shí)管路油壓作用于3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥末端，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖3 3擋穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的油路情況（截屏）

（2）如圖4所示，在3擋升4擋的過(guò)程中，3-4擋換擋電磁閥工作，換擋電磁閥油壓（黃色部分）作用于3-4擋命令閥末端；3-4擋命令閥左移，使換擋油壓（藍(lán)色部分）作用于K3，同時(shí)打開B2的泄壓油路，油壓通過(guò)3-4擋重疊油壓控制閥泄壓，由3-4擋重疊油壓控制閥控制B2和K3的同步作用（即控制釋放B2的油壓減小量和施加K3的換擋油壓增加量）；3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥回到右側(cè)位置，打開通向3-4擋命令閥的管路油壓。

圖4 在3擋升4擋的過(guò)程中的油路情況（截屏）

（3）如圖5所示，4擋穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，3-4擋換擋電磁閥停止工作，3-4擋命令閥復(fù)位，管路油壓經(jīng)3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥、3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥作用于K3，完成3擋升4擋。

圖5 4擋穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的油路情況（截屏）

總結(jié)上述換擋過(guò)程可知，3-4擋換擋電磁閥工作時(shí)換擋過(guò)程開始，換擋過(guò)程中換擋油壓作用于K3；3-4擋換擋電磁閥停止工作時(shí)換擋過(guò)程結(jié)束，此時(shí)管路油壓作用于K3；無(wú)論是3擋還是4擋，最終管路油壓均要通過(guò)3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥和3-4擋命令閥才能作用于B2或K3，只是3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥和3-4擋命令閥所處位置有所不同。分析至此，推斷導(dǎo)致自動(dòng)變速器無(wú)法升至4擋的原因有：K3損壞；3-4擋換擋電磁閥及其線路故障；閥體故障（如3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥、3-4擋命令閥等閥芯卡滯）。

由于R擋工作正常，且R擋時(shí)K3也參與工作，因此排除K3存在故障的可能。進(jìn)行路試，同時(shí)用pico示波器和電流鉗測(cè)量3-4擋換擋電磁閥控制線（如圖6所示，TCM導(dǎo)線連接器端子15對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線）上的電壓和電流波形（圖7），發(fā)現(xiàn)在3擋升4擋時(shí)，TCM向3-4擋換擋電磁閥發(fā)送了控制指令（用脈寬調(diào)制信號(hào)控制電磁閥的搭鐵），持續(xù)時(shí)間約為741 ms；通過(guò)放大電流波形可以發(fā)現(xiàn)，3-4擋換擋電磁閥閥芯能夠正常打開，由此推斷3-4擋換擋電磁閥、TCM及相關(guān)線路均正常，將故障點(diǎn)鎖定在閥體上，且3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥和3-4擋命令閥為檢查的重點(diǎn)對(duì)象。

圖6 電子液壓控制單元控制電路

圖7 3-4擋換擋電磁閥控制線上的電壓和電流波形（截屏）

由圖8可知，3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥和3-4擋命令閥均在上部閥體上。拆下上部閥體，翻轉(zhuǎn)上部閥體使其傾斜，發(fā)現(xiàn)3-4擋命令閥的閥芯能夠輕松滑出，而3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥不會(huì)滑出（圖9），由此推斷3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥閥芯卡滯?；仡^再來(lái)分析圖1，可知在換擋瞬間，“渦輪（輸入）速度”（粉色線）快速下降，直至與“輸出速度”（紫色線）重合，對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比為1，這與4擋的傳動(dòng)比一致，說(shuō)明此時(shí)擋位已升至4擋。在3-4擋換擋電磁閥工作時(shí)（工作約740 ms），換擋油壓繞過(guò)3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥，經(jīng)過(guò)3-4擋命令閥作用于K3，所以K3在換擋過(guò)程中是能夠工作的，而當(dāng)3-4擋換擋電磁閥停止工作后，由于3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥出現(xiàn)卡滯，無(wú)法打開通往3-4擋命令閥的管路油壓，以致管路油壓無(wú)法作用于K3，自動(dòng)變速器無(wú)法穩(wěn)定在4擋。

圖8 上部閥體結(jié)構(gòu)示意

圖9 3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥閥芯卡滯

故障排除用砂紙打磨3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥的閥芯和閥孔后再次翻轉(zhuǎn)上部閥體，3-4擋保持油壓轉(zhuǎn)換閥能夠輕松滑出，裝復(fù)后路試，自動(dòng)變速器3擋升4擋、4擋升5擋均正常，故障排除。用故障檢測(cè)儀讀得4擋時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)流如圖10所示，升擋過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化如圖11所示。

圖10 正常車4擋時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

圖11 正常車升擋過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化（截屏）