2019-04-26 15:39:18
东风日产天籁车CVT无级变速器故障检修
东风日产天籁轿车装备的XTRONIC CVT-M6无级变速器(型号为REOF09A),为液力变矩器+钢带式CVT结构,适合于配置3.5 L的发动机。
1 REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的结构和动力传递路线
1.1整体结构
REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的整体结构如图1所示,在液力变矩器与初级带轮之间,设置了行星齿轮式的前进挡、倒挡转换装置,液力变矩器的动力通过输入轴输入,通过油压控制离合器来进行前进挡与倒挡的切换,因为D挡和N挡的控制油压不同,因此在行驶过程中不允许由D挡直接挂到N挡。RE0F09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的系统构成如图2所示。
1.1钢带及带轮
钢带及带轮的结构和工作原理如图3所示,由槽宽可在轴向方向自由变化的一对带轮,与不间断连接的钢片而且用多层钢环引导的钢带构成。通过调整钢带与带轮的卷绕半径,从低速状态(变速比2.371)到超速传动状态(变速比0.439)进行连续无级的变化,这个槽的宽度由初级带轮与次级带轮的油压来控制。钢带由大约400个钢片与两根12层重叠的钢环构成,此钢带与橡胶带通过张力作用传递动力的方式不同,而是通过钢片的压缩作用来传递动力的。钢片为了传递动力,需要与带轮的倾斜面之间发生摩擦力,摩擦力通过以下原理产生:次级带轮的油压发挥作用夹紧钢片→钢片被挤向外侧→钢板环被拉紧→钢板环产生张力→初级带轮-侧的钢片被夹在带轮之间→钢带与带轮之间产生摩擦力,即通过压缩作用传递动力的钢片与为传递动力而产生摩擦力的钢板环分别承担作用,由于钢板环的张力是由整体分散承担,所以具有应力变化较少,持久性强的特点。
1.2变速比控制原理
如图4所示,次级带轮由倾斜面为11°的固定带轮与可移动式带轮构成,在可移动式带轮的背面设有油压室(初级或者次级油压室),可移动式带轮通过球笼式花键在轴上滑动,起到改变带轮槽宽的作用,把发动机负荷(加速踏板开度)、初级带轮转速和次级带轮转速(车速)作为输入信号来改变初级带轮、次级带轮的工作压力,控制带轮的槽宽,以实现变速比的调节。
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CVT的变速比调节是通过依据车速信号和加速踏板位置信号由步进电动机决定初级带轮中可移动式带轮的位置来进行的。如图5所示,步进电动机借助变速杆驱动换挡杆控制阀,产生初级带轮工作油压后,变速开始;次级带轮的油压由次级带轮控制电磁阀控制,当次级带轮油压达到平衡后变速停止,变速比被固定下来。TCM依据车速信号和加速踏板位置信号向步进电动机通电,通过蜗轮向上推动旋转轴,通过变速杆提升换挡控制阀,管路油压供给初级带轮,可动一侧的初级带轮向下运动,使带轮的槽宽变窄,增大初级带轮的直径,使变速比减小;在复位弹簧的作用下,带轮传感器随初级带轮一起向下移动,借助变速杆,换挡控制阀向下移动(此时步进电动机固定),换档杆控制阀通向初级带轮的油路保持一定开度,步进电动机与初级带轮维持在一定位置,速比保持不变。
1.2动力传递路线
REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器各挡位的动力传递路线如图6所示。J31型日产天籁轿车上搭载的REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器用CVT润滑油是对具有高转矩钢带的CVT最佳用油,所以务必使用专门设计的“日产CVT油NS-2”润滑油(NS-2润滑油呈绿色),如果混用或误用了CVT NS-2以外的润滑油,不仅不能发挥该变速器本来的性能,还有可能导致重大故障。
1.3 CVT油散热器系统
与以往的自动变速器车辆一样,在散热器的下端安装了小型、轻便的铝质液冷式CVT油散热器(图7),通过发动机冷却液,当CVT油温过低时进行加热,油温过高时进行冷却。CVT油过滤器与CVT油散热器为一体式。安装在CVT变速器总成上方的CVT油散热器控制阀,用于控制在CVT油散热器内流动的冷却液,以便更加稳定CVT油温。如图8所示,CVT油散热器控制阀通过节温器及复位弹簧工作,在冷却液温度为80℃时开始工作,CVT油散热器控制阀关闭,冷却液温度在80℃以下时CVT油散热器控制阀打开。
2 REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的检修
2.1油压测试
REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的油压是由压力控制电磁阀控制的,图9所示为各压力控制电磁阀的位置,该变速器的测压口位置如图10所示。管路压力电磁阀在空挡/怠速时的控制电流约为0.8 A、控制电压为5 V-7 V,管路的油压为735 kPa,在失速状态下的控制电流为0.3 A-0.6 A、控制电压为1.0 V、管路的油压为5 880 kPa;锁止控制电磁阀在不锁止状态下的控制电流为0.2 A-0.4 A,控制电压为1.5 V,在锁止状态下的控制电流为0.4 A-0.6 A,控制电压为6.0 V。初级带轮的油压为490 kPa-2 940 kPa,次级带轮的油压最大不超过5 880 kPa。
2.2失速测试分析
REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器正常的失速范围为2 700 r/min-3 250 r/min。如果D位的失速转速偏高,而R位的失速转速正常,则说明前进挡离合器有故障;如果D位的失速转速正常,而R位的失速转速偏高,则说明倒挡离合器有故障;如果D位和R位的失速转速都偏低,则说明发动机或者液力变矩器单向离合器有故障;如果D位和R位的失速转速都偏高,则说明管路压力低或者初级带轮、次级带轮或者钢带损坏。
23故障保护模式
当TCM接收到次级带轮转速传感器的异常信号时,变速器可进行与加速踏板开度所对应的变速,但是,在这种情况下,手动模式功能被禁止,仅按照D挡模式进行控制。
当TCM接收到初级带轮转速传感器的异常信号时,TCM会通过加速踏板的开度和次级带轮转速(车速)进行变速器控制,但是,在这种情况下,手动模式功能被禁止,仅按照D挡模式进行控制。
当TCM检测到次级压力传感器异常时,次级压力反馈控制停止,TCM通过异常发生前的补正值来控制管路压力。
当TCM接收到CVT油温度传感器的异常信号时,TCM会通过保持与行驶状态对应的异常发生前的变速比或者控制变速比,使发动机的转速处于5 000 r/min。
当TCM监测到次级压力电磁阀的异常状态时,会把次级压力电磁阀变到OFF状态,将次级压力调整到最大油压。
当TCM监测到管路油压电磁阀的异常状态时,会把次级压力电磁阀变到OFF状态,将次级压力调整到最大油压。
当TCM监测到锁止电磁阀的异常状态时,会把锁止电磁阀变到OFF状态,解除锁止功能。
当锁止/挡位切换电磁阀发生异常时,则该电磁阀变成OFF状态,解除锁止功能。
当TCM监测到步进电动机的异常状态时,TCM则使步进电动机的线圈全部进入OFF状态,自动变速器保持故障发生前的变速比。
当TCM接收到来自挡位开关的异常信号时,则自动判断为D挡进行控制。
当TCM接收到手动模式开关的异常信号时,则按照D挡模式进行控制。
2.4 CVT油的检查
REOF09A型XTRONIC CVT-M6无级变速器的油尺被用锁扣锁定在加油管上(图11),在检查CVT油量的时候,要用一字旋具等推压油尺的锁止部分,然后拔出油尺。特别提醒:油量的检查必须在变速器油温为50 ℃~80℃进行;在车辆的整个寿命周期内一般无需更换CVT油。CVT油的劣化情况可以通过故障检测仪器的CONFORM CVTF DETERI-ORTN菜单下的CVTF DETERIORATION DATE数据进行确认,该数据在210 000以上则需要更换CVT油,在210 000以下则无需更换CVT油。特别提醒:更换CVT油时必须用故障检测仪恢复劣化度数据(方法是:在查看劣化度数据的界面下触摸“CLEAR”即可),如果要继续使用CVT油时则不得删除劣化度数据。
2.5发动机制动调整
CVT变速器总成及控制系统并没有发生异常,但车主总是抱怨说车辆下坡时对发动机制动随意起作用感到很不适应时,维修人员通过CONSULT- II的工作支持功能,可以进行发动机制动的调整,进WORK SUPPORT-*ENGINEBRAKE ADJ. →ADJUST ENGINE BRAKE EFFECT,按“START”进行发动机制动的调整(图12),0是初始设定值(有发动机制动功能),OFF为解除发动机制动功能。特别说明:发动机制动只有0/OFF(发动机制动功能的有无)的设定,没有通过UP,DOWN的操作程度设定,虽然故障检测仪的界面上显示通过“UP”或“DOWN”可以选择+1,-1,-2,但是实际上并不能选择。
2.6更换TCM及变速器总成的设定方法
在更换TCM及变速器总成,应对照表1所列的模式进行设定操作。
2.6.1设定模式A的操作方法
(1)更换TCM后,将换挡杆推到P位或N位,将点火开关置于ON位。
(2)确认组合仪表上CVT挡位指示灯是否点亮(将点火开关置于ON位后组合仪表上CVT挡位指示灯约2 s-3 s后点亮)。如果组合仪表上CVT挡位指示灯不点亮,应检查TCM与变速器总成的ROM总成之间的线束是否发生断路或短路;检查导线连接器内的端子是否有脱落、松动、弯曲、歪斜等情况,如果发现异常的话需要进行修理或更换。
2.6.2设定模式B的操作方法
(1)在更换各零件后,将点火开关置于ON位。
(2)把CONSULT-11连接到车辆的DDL-2诊断连接器上。
(3)在CONSULT- 11屏幕上按“TRANSMISSION”→自己诊断结果”的顺序触摸。
(4)将换挡杆推到R位。
(5)用左脚踩住制动踏板的同时,用右脚将加速踏板踩到一半不到的状态(节气门开度约在1/4)。
(6)进行“记忆删除”操作。
(7)换挡杆在R位的状态下将点火开关转至OFF位。
(8)将换挡杆推至P位或N位。
(9)将点火开关转至ON位。
(10)确认组合仪表上CVT挡位指示灯是否点亮(将点火开关置于ON位后组合仪表上CVT挡位指示灯约2s-3 s后点亮,否则TCM与变速器总成的ROM总成之间的线束可能发生断路、短路或导线连接器接触不良)。
2.6.3设定模式C的操作方法
如果更换的顺序是先更换变速器总成,然后再更换TCM,则实施“设定模式A”的操作;如果是先更换TCM后,则需要实施“设定模式B”的操作。
特别提醒:在执行上述操作之前,不允许起动发动机;在更换TCM或变速器总成之后,在TCM恢复设定时会出现“TCM·电源供给[ 1701]”的字样,此现象是正常的。
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