15.菲亞特1.3L轎車CA66.N13.01無級變速器故障

車輛信息：一輛2004年南京菲亞特派力奧1.3L轎車，配用日本富士公司生產的CA66.N13.01型無級變速器（ECVT）。該變速器增加了7檔手動控制模式（124216V運動型）和6檔手動控制模式（124216V ECX運動型）兩種，而維修的這款車型則是具有6檔手動控制模式功能的變速器。

故障現象：該變速器是在外地經電話指導下維修的。由于該車在鄉村道路行駛時不小心將變速器的油底殼撞壞，當時車主發現變速器漏油后牽引至修理廠進行維修。到了修理廠，將車放置舉升器上檢查，發現變速器油底殼只是撞了一個小洞并凹陷下一塊。將變速器油底殼拆下來修整，發現變速器內的ATF并沒有完全漏光，至少還存有2L左右，而且顏色非常正常，但變速器濾清器有點變形以及電磁閥線束有破損。根據ATF顏色可以斷定變速器內部元件不應該損壞，因為駕駛人發現漏油后沒有繼續行駛，因此，暫且不考慮變速器內部元件。將變速器油底殼修復、電磁閥線束重新修復以及對濾清器整形修復后試車（注：廠家不提供該變速器的零散部件），結果試車發現：踩制動踏板掛前進檔和倒檔發動機熄火；不踩制動踏板直接掛前進檔行駛變速器根本不換檔，最高車速能達到60km/h，同時，發動機轉速已達到4500r/min，由于是撞擊后出現的問題，該廠一時拿不出維修思路，只好轉移另外一家修理廠進行維修。

當第二家修理廠接此故障車后了解了相關信息：后補加的ATF為市面上較普通自動檔用的ATF；由鄉村牽引至城市距離約150km，遠遠超出規定的總的牽引距離（標準總的牽引距離為50km）。難道由于牽引距離過長而導致變速器內部元件損壞？而錯加ATF也不會那么敏感也不至于不換檔。因此征得用戶同意，將變速器從車上拆下來進行接替檢查。分解變速器后，并沒有發現異常地方，同時，還重點檢查了傳動鋼帶與傳動錐面輪間磨損程度（擔心因潤滑不足而磨損），兩組元件（前進檔離合器和倒檔制動器）也完好無損，里邊非常潔凈。通過仔細檢查沒有發現任何情況，進行部件組裝，使用該車專用CVT油液（ATF）試車，結果掛檔時發動機還是熄火，變速器還是不換檔。奇怪了，變速器其他部位沒有受到損傷，只是油底殼、電磁閥線束破損，因此還必須從損壞的部件上入手，再次拆下油底殼檢查原來修理廠對電磁閥線束的包扎。經仔細檢查發現有兩個電磁閥線束（初級帶輪壓力控制電磁閥和次級帶輪壓力控制電磁閥）插頭插反了。一切恢復后又開始試車，結果掛檔時發動機仍然還會熄火，但此時變速器在前進檔上行駛一切恢復正常，無論是自動模式還是手動模式操作都一切正常，變速器能夠執行在最高檔6檔。

圖2-23 菲亞特無級變速器動力傳遞簡圖

故障分析：為什么變速器一旦進入動力檔，發動機就會立即熄火？該變速器的動力傳遞跟自動變速器一樣，也是通過液力變矩器以液壓或機械方式來傳遞發動機動力到變速器的。而變速器內部跟奧迪轎車01J型CVT一樣，采用一組雙行星輪機構來實現前進、倒車與空檔（圖2-23）。從圖中可以看出，在空檔時，倒檔制動器和前進檔離合器都泄油，動力無法傳遞到主動帶輪以實現空檔；在前進檔時，前進檔離合器接合，使行星架和太陽輪鎖在一起，倒檔制動器泄油分離，行星架的動力經前進檔離合器、太陽輪不改變方向直接傳遞到主動帶輪而實現前進檔；倒檔制動器結合齒圈被制動，前進檔離合器泄油分離，行星架動力經行星機構改變方向傳遞到主動帶輪實現倒檔。因此知道該款變速器的離合器和制動器不像自動變速器那樣參與換檔控制，而換檔控制即傳動比的改變則是由兩個錐面帶輪（主從動輪）通過改變其工作半徑來選擇低檔與高檔之間的轉換。既然選擇液力變矩器來傳遞發動機輸出動力，那么仍然和自動變速器的變矩器一樣，既可實現液力傳遞的軟連接離合器功能，也可以實現機械的剛性連接功能。如果車輛在靜止狀態下踩制動踏板入動力檔，變矩器卻實現機械連接功能，則發動機一定會立即熄火，因此重點應該考慮變矩器的鎖止離合器控制功能，也就是造成變矩器鎖止離合器在入動力檔時瞬間接合的原因有：①ECU錯誤指令；②變矩器鎖止離合器控制電磁閥；③液壓控制閥體中變矩器鎖止離合器控制機械閥；④變矩器本身問題。由于該變速器的維修資料及其緊缺，所以對ECU的指令也幾乎分辨不出是否錯誤，沒有辦法只能通過閥體控制油路找到變矩器鎖止離合器控制電磁閥、鎖止離合器控制機械閥。再次拆下閥體，由于沒有該閥體的詳細資料，因此不能盲目分解。還好閥體上的機械閥并不多，小心地用工具撥動各個滑閥均沒有卡滯現象，這樣就沒有對閥體進行分解。在閥體上有4個電磁閥，其中有兩個形狀完全一樣、線圈阻值也完全相同的線性電磁閥，應該是控制兩個錐面帶輪壓力改變傳動比的換檔電磁閥，剩下兩個電磁閥有一個為開關式，一個為線性電磁閥。考慮到是新款車型，它不應該使用開關式電磁閥來開啟和關閉變矩器鎖止離合器工作油路，應該個頭較小的線性電磁閥就是控制變矩器鎖止離合器的。為了驗證這一推斷，分別將4個電磁閥的線束外接在外邊。將閥體裝回車上，并添加足夠的ATF，一切又恢復后一一進行測量（測量按照閥體電磁閥的順序，從前到后排列）：

1號電磁閥為開關式，紅線，線圈阻值17Ω。在不著車情況下，打開點火開關，電壓為0V，斷開插頭則為12V。起動發動機在舉升器上試車，變速桿置于D位，在自動模式下，發動機轉速在2000～2500r/min，車速在60km/h左右時，ECU指令打開該電磁閥，此時電壓為3V；當變速桿選擇手動模式時，變速器執行在1檔，發動機轉速在3000r/min，車速達到30km/h時，ECU指令打開該電磁閥，此時電壓也為3V。這樣對自動模式和手動模式進行對比，手動模式1檔時，發動機轉速在3000r/min以下，ECU不控制該電磁閥，即該電磁閥電壓為0V；同時在自動模式下，車速低于60km/h時，ECU也不控制該電磁閥，即該電磁閥電壓也為0V。

2號電磁閥（離合器控制電磁閥），藍色/黑色線，線圈阻值為4.4Ω。打開點火開關，此時電壓0V（不著車）。在舉升機上試車，起動發動機，變速桿置于P/N位，此時電磁閥工作電壓為7.2V，占空比控制為100%；入倒檔或前進檔時，在2s內電壓瞬間由7.2V變為0V，占空比控制為0%；在前進檔上運行，當車速達到30km/h以上時，占空比控制達到100%。

3號電磁閥（次級調節電磁閥），桔黃色線，調節主動帶輪缸內的油壓，線圈阻值為6.5～7Ω。打開點火開關，在不著車情況下，電壓為6.1V。著車P位為0V，N位為1.04V；舉升器上試車，R位有1.07V，加速行駛能夠達到2.09V；D位也有1.07V，行駛至約80km/h時，有3V左右的電壓。

4號電磁閥（初級調節電磁閥），綠色線，調節從動帶輪缸內的油壓，線圈阻值為6.5～7Ω。打開點火開關，在不著車情況下，電壓為4.8V。著車情況下，P位電壓為0V，N位電壓為1.04V。

圖2-24為菲亞特無級變速器電磁閥組。

圖2-24 菲亞特無級變速器電磁閥組

再通過對各檔數據流的對比，基本得知控制變矩器鎖止離合器的電磁閥確實是2號電磁閥。為了進一步區分入檔熄火問題是控制系統引起還是執行元件引起，斷開電磁閥線束，再重新掛前進檔或倒檔發動機均不會熄火，但也明顯感覺發動機轉速有嚴重下降趨勢，同時車身也有抖動，就像發動機與變速器之間形成半聯動狀態，因此還不能下結論。因為如果是電控問題斷開電磁閥線束后再掛檔時，發動機接受載荷后轉速不能迅速下降許多，奇怪的是電磁閥線束接上后，在前進檔起步時不要將制動踏板踩得太重，進檔行駛運行一會兒后（換檔后），踩制動踏板使車慢慢停下來（車速為零）發動機也不會熄火，此時發動機在不熄火，變速桿仍保持在D位狀態下踩住制動踏板，再斷開電磁閥線束，發動機轉速沒有任何變化，同時，車身的振動感覺跟未斷開電磁閥線束是一樣的。如果汽車行駛一段時間制動停車后發動機沒有熄火，此時再松開制動踏板行駛一切都正常，也就是如果變速桿始終在前進檔位置不動就沒事；如果停車后將變速桿置于P/N位再重新掛前進檔，發動機則又會立即熄火。通過反復試驗，反復驗證分析，該問題不在電控上，應該在液壓或機械上。因為對數據流的分析，發動機熄火與不熄火時變化的數據并沒有明顯改變。而有人則稱跟制動燈開關信息有關，其實早已排除踩制動踏板入檔發動機熄火，跟行駛起來再制動停車時的信息有何區別（此時發動機不熄火）。回過頭來仔細想想該車是因為撞壞油底殼后出現的問題，對方稱電磁閥閥體都沒有受到傷害，那問題到底在哪里呢？難道是原來電磁閥線束插頭錯接后而ECU程序控制受到損壞，根據相關數據以及實際故障現象根本就不像電控方面的問題。因此，建議將變矩器和液壓控制閥體拿到北京做進一步的檢查。到專業自動變速器維修廠將變矩器切開，打開后并沒有發現明顯問題，只是變矩器鎖止離合器活塞密封圈稍微有點問題，更換密封圈后，按照變矩器再生流程將變矩器恢復。

故障排除：雖說看到一點點問題，但誰也不敢肯定就是變矩器的問題，這樣又對液壓控制閥體（圖2-25）進行了詳細的檢查。在濾清器安裝部位處用放大鏡看到一點受傷的痕跡。受傷點恰是一機械閥運動位置，用螺釘旋具輕輕撥動該閥，沒有卡滯現象。為了驗證受傷凹點是否影響該閥的動作，決定將該閥抽出來進行檢查。拆下該機械閥擋塊，用尖嘴鉗抽取該閥門，但怎么也取不出來。用螺釘旋具將該閥推至彈簧端一側再用放大鏡觀察閥孔內凹點位置，發現里面有一凸點，正是這個凸點擋住該閥，使其取不出來。利用微型銼刀將凸點銼掉滑閥順利取出，此時通過該閥門油路結果得知，此閥門就是變矩器鎖止離合器控制閥，平常在檢查閥體閥門動作時，只是利用工具對閥門向右彈簧的一側撥動，從來沒有考慮閥門是否在彈簧力的作用下回到原始位置，而這塊閥體的鎖止離合器控制閥，恰恰正是由于外部受到撞擊導致無法回到正常的原始位置。雖然在檢查該閥動作時，沒有發現卡滯現象，但完全忽略了其正常自由位置。經過精心打磨處理后該閥運動自如，同時能夠在彈簧力的作用下保持靜態位置，又通過其受傷點到閥門的最終靜態位置距離，也就是影響該閥門的位置距離大概是2～2.5mm。重新裝復后故障得以徹底排除。

圖2-25 菲亞特無級變速器閥體圖

1—開關閥 2—開/關電磁閥 3—伺服電磁閥 4—次電磁閥 5—主電磁閥 6—潤滑閥 7—離合器壓力閥 8—變矩器壓力控制閥 9—反向齒輪信號閥 10—手動閥

信息總結：多么有意思的一起個案。原本簡單的問題變得如此復雜。該車故障前和故障后的數據如下，供大家參考。

該車ECU版本號：31711Ki181軟件：VF2002

P檔數據：

發動機轉速949r/min

主動鋼帶輪轉速0r/min

變速器油溫度58℃

次級壓力1.79MPa

初級電磁閥電流（額定）457mA

初級電磁閥電流（實際）469mA

次級電磁閥電流（額定）487mA

次級電磁閥電流（實際）493mA

鋼帶傳動比2.42

離合器控制電磁閥100%

N檔數據：

發動機轉速900r/min

主動鋼帶輪轉速0r/min

變速器油溫度58℃

次級壓力2.02MPa

初級電磁閥電流（額定）457mA

初級電磁閥電流（實際）469mA

次級電磁閥電流（額定）528mA

次級電磁閥電流（實際）547mA

鋼帶傳動比2.42

離合器控制電磁閥100%

利用手動模式讀出1～6檔數據

1檔數據：

車速在0～30km/h

發動機轉速1608r/min

變速器油溫度42.00℃

次級壓力3.36MPa

初級電磁閥電流（實際）420mA

次級電磁閥電流（額定）388mA

次級電磁閥電流（實際）386mA

鋼帶傳動比2.43

離合器控制電磁閥0.00%

2檔數據：

車速在30～60km/h

發動機轉速2177r/min

變速器油溫度43.00℃

次級壓力2.41MPa

初級電磁閥電流（實際）386mA

次級電磁閥電流（額定）484mA

次級電磁閥電流（實際）507mA

鋼帶傳動比1.47

離合器控制電磁閥100%

3檔數據：

車速在60～90km/h

發動機轉速1845r/min

變速器油溫度44.00℃

次級壓力2.14MPa

初級電磁閥電流（實際）371mA

次級電磁閥電流（額定）573mA

次級電磁閥電流（實際）571mA

鋼帶傳動比0.98

離合器控制電磁閥100%

4檔數據：

車速在80～110km/h

發動機轉速2018r/min

變速器油溫度45.00℃

次級壓力1.64MPa

初級電磁閥電流（實際）378mA

次級電磁閥電流（額定）651mA

次級電磁閥電流（實際）657mA

鋼帶傳動比0.74

離合器控制電磁閥100%

5檔數據：

車速在100～130km/h

發動機轉速2047r/min

變速器油溫度45.00℃

次級壓力1.38MPa

初級電磁閥電流（實際）382mA

次級電磁閥電流（額定）643mA

次級電磁閥電流（實際）659mA

鋼帶傳動比0.60

離合器控制電磁閥100%

6檔數據：

車速在120～150km/h

發動機轉速1761r/min

變速器油溫度45.00℃

次級壓力1.39MPa

初級電磁閥電流（實際）373mA

次級電磁閥電流（額定）643mA

次級電磁閥電流（實際）656mA

鋼帶傳動比0.52

離合器控制電磁閥100%

正常P/N位時以及汽車行駛后2～6檔時變矩器鎖止離合器（TCC）的工作狀態如圖2-26所示。

正常踩制動踏板入動力檔和1檔時變矩器鎖止離合器（TCC）的工作狀態如圖2-27所示。

圖2-26 菲亞特無級變速器P/N位2～6檔時TCC狀態

圖2-27 菲亞特無級變速器掛動力檔時TCC狀態

故障未處理前鎖止離合器機械閥的位置如圖2-28所示。

總結：本案例純屬特殊案例。但通過數據不難分析該變速器控制較特別：變速器在P/N位時變矩器鎖止離合器是工作的（占空比控制100%），也就是當變速桿在P/N位時，變矩器泵輪轉速和渦輪轉速是一致的（機械傳遞控制）；當變速桿由P/N位移至R位時，變矩器鎖止離合器迅速脫開，變為液力傳遞控制，加速行駛電磁閥占空比控制為0%；當變速桿由P/N位移至D位時，變矩器鎖止離合器也會迅速脫開，變為液力傳遞控制，在1檔加速行駛，電磁閥占空比控制為0%，當車速超過30km/h時，變速器換完2檔后一直達到最高檔6檔，電磁閥占空比控制為100%。

圖2-28 菲亞特無級變速器TCC故障時狀態