01N型自動變速器為何沒有4擋

    一輛2003年款上海大眾帕薩特B5轎車，搭載01N型自動變速器，行駛里程約6萬km。該車變速器除了4擋以外的其他各擋均工作正常，在3擋升4擋時伴有強(qiáng)烈的頓車現(xiàn)象，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，變速器擋位隨即又回到3擋，但在進(jìn)入3擋時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速又迅速升高，并伴有較強(qiáng)烈的換擋沖擊，變速器擋位隨即又進(jìn)入4擋并再次出現(xiàn)上面的故障。
    進(jìn)行變速器的常規(guī)檢查，變速器油位和油壓都在規(guī)定的范圍內(nèi)，使用故障診斷儀V.A.G1552檢測也無故障碼存儲。根據(jù)故障現(xiàn)象，筆者認(rèn)為既然1擋、2擋以及3擋能夠正常工作，這說明離合器和制動器沒有問題，因為在這３個擋位工作時，所有的離合器和制動器都先后參與了工作。分析換擋電磁閥工作的過程，電磁閥N89和N90的通斷狀態(tài)在未進(jìn)入4擋之前已經(jīng)發(fā)生了2次工作轉(zhuǎn)換，而且2次工作轉(zhuǎn)換均未引起故障現(xiàn)象，這就基本上可以確定換擋電磁閥N89和N90正常。換擋電磁閥N88的狀態(tài)只在4擋時才發(fā)生通斷轉(zhuǎn)換，如果此時N88控制回路異常或K1/B1控制閥卡滯，都會導(dǎo)致K1/B1控制閥無法移動或移動不到設(shè)定的位置，使得前進(jìn)擋離合器K1無法釋放，導(dǎo)致?lián)Q擋時機(jī)的不準(zhǔn)確，使變速器進(jìn)入4擋時瞬時頓車。
    基于以上分析，應(yīng)該重點對N88電磁閥線路和K1/B1控制閥進(jìn)行檢查。首先斷開變速器殼體與變速器控制單元之間的12針電磁閥線束插頭（圖１），用萬用表測量1號和3號端子之間的阻值為120Ω，正常阻值應(yīng)為55～65Ω，這說明電磁閥N88或它的連接線路已經(jīng)損壞。打開變速器油底殼，測量N88電磁閥的阻值確實過大。更換電磁閥N88，裝復(fù)變速器后進(jìn)行路試，變速器升入4擋時頓車和換擋沖擊現(xiàn)象消失，故障徹底排除。
  　該車的故障檢修到這里就結(jié)束了，但是維修人員是否考慮過電磁閥N88的阻值增大后為什么會導(dǎo)致3擋無法升4擋等故障現(xiàn)象呢？下面我們來分析一下故障發(fā)生的原理，這對于我們理解變速器的換擋過程和提高維修變速器的技術(shù)水平很有幫助。
    從3擋升4擋的油路圖（圖2）可以看出，在電磁閥N88正常的情況下，當(dāng)變速器控制單元發(fā)出升４擋的指令時，電磁閥N88、N89以及N90的狀態(tài)會發(fā)生變化，從故障診斷儀的數(shù)據(jù)流中可以看到電磁閥從3擋工況的000（斷斷斷）狀態(tài)變?yōu)?擋工況的110（通通斷）狀態(tài)，即N88和N89從斷電泄壓變?yōu)橥�電保壓，而N90還繼續(xù)維持?jǐn)嚯娦箟籂顟B(tài)。
   （1）因為電磁閥N88通電保壓，施加在K1/B1控制閥右側(cè)的控制油壓迫使K1/B1控制閥克服左側(cè)的彈簧力向左移動，關(guān)閉K1離合器執(zhí)行油路，打開K1釋放油路。K1離合器內(nèi)的油壓經(jīng)單向球閥→3/4調(diào)節(jié)器閥→K1/B1控制閥→手動閥泄壓口泄壓。
   （2）因為電磁閥N89通電保壓，施加在B2控制閥右側(cè)的控制油壓，迫使B2控制閥克服左側(cè)的彈簧力向左移動，來自手動閥的主油壓經(jīng)B2控制閥切換后，通過B2執(zhí)行器閥使B2制動器制動。
   （3）因為電磁閥N90斷電泄壓，施加在K3控制閥右側(cè)的控制油壓消失，在左側(cè)彈簧力的作用下K3控制閥向右移動復(fù)位，來自手動閥的主油壓經(jīng)Ｋ３控制閥切換后，通過K3執(zhí)行器閥使K3離合器接合。
    從以上分析可知，4擋時執(zhí)行元件為B2和K3，動力傳遞路線如圖3所示。因為制動器B2制動了大太陽齒輪，離合器K3連接大小行星齒輪架且動力從K3輸入，所以整個行星齒輪機(jī)構(gòu)處于單排超速傳動狀態(tài)，即行星齒輪架每自轉(zhuǎn)一圈的同時，又增加了行星齒輪圍繞大太陽齒輪公轉(zhuǎn)時傳給齒圈的大太陽齒輪齒數(shù)，因此獲得了高于輸入軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速輸出，形成了超速4擋。
    那么電磁閥N88的阻值增大后為什么沒有4擋呢？當(dāng)電磁閥N88的阻值增大后，流經(jīng)N88的電流必然減小，從而導(dǎo)致電磁閥磁力不足，閥芯無法開啟或開啟程度不足，來自減壓閥的控制油壓無法順利加載在K1/B1控制閥的右側(cè)，在左側(cè)彈簧力的作用下K1/B1控制閥芯依然保持在右端，切斷了K1離合器的泄壓通道，來自低擋調(diào)節(jié)閥的主油壓經(jīng)過K1/B1控制閥后，再通過3/4調(diào)節(jié)器閥使K1離合器接合，所以此時K1、B2、K3全部接合，在理論上構(gòu)成了非法傳動狀態(tài)，具體情況如圖4所示。
    從圖4可以清楚地看出，K1和K3離合器把行星齒輪機(jī)構(gòu)的大小行星排連成了1個整體，傳動機(jī)構(gòu)有3擋直接傳動的趨勢，但是因為B2制動了大太陽齒輪，使變速器輸入軸和輸出軸瞬間與殼體抱死，由此會產(chǎn)生以下結(jié)果。
    （1）如果輸入軸瞬間抱死，則與之相連的渦輪將停止運轉(zhuǎn)，由變矩器工作原理可知，變矩器輸出扭矩將瞬間劇增，而在換擋瞬間發(fā)動機(jī)控制單元又要進(jìn)行噴油和點火修正，所以迫使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降，導(dǎo)致此刻從發(fā)動機(jī)控制單元傳送到變速器控制單元的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，與變速器內(nèi)部預(yù)設(shè)的4擋相關(guān)參數(shù)不符，變速器控制單元將中斷4擋而使變速器進(jìn)入3擋。
    （2）如果輸出軸瞬間抱死會產(chǎn)生2種結(jié)果：一是驅(qū)動輪瞬間被變速器制動，在慣性力的作用下車輛產(chǎn)生慣性的頓車沖擊；二是在輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器上將獲得1個突變信號，變速器控制單元將此信號與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器以及輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器信號進(jìn)行對比分析后，認(rèn)為此工況不符合設(shè)定，為達(dá)到保護(hù)變速器的目的，立即釋放B2制動器。B2制動器被釋放使得變矩器輸出力矩瞬間變小，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速瞬間升高，在之后進(jìn)入3擋時又會產(chǎn)生換擋沖擊現(xiàn)象。
    既然電磁閥N88出現(xiàn)問題會導(dǎo)致這么多后果，變速器控制單元為什么沒有進(jìn)入失效保護(hù)狀態(tài)并存儲故障碼呢？筆者認(rèn)為，如果變速器出現(xiàn)任何異常都進(jìn)入失效保護(hù)狀態(tài)對變速器的使用是不利的，因為處于失效保護(hù)的變速器內(nèi)部發(fā)熱量非常大，對內(nèi)部電磁閥等部件工作不利。類似于電磁閥N88的阻值增大但并沒有短路或斷路的這種情況，變速器控制單元能夠使變速器不升4擋而在3擋以下行駛，這樣也足以提醒駕駛者盡快進(jìn)廠維修。