自動(dòng)變速器的故障診斷研究

蔣 強(qiáng)

[摘要]本文首先按照不同的分類方法對(duì)自動(dòng)變速器故障進(jìn)行了分類,總結(jié)了自動(dòng)變速器故障診斷的一般過程,及其每個(gè)檢測(cè)、診斷方法的針對(duì)對(duì)象,為自動(dòng)變速器故障診斷系統(tǒng)的研究提供了必要的理論基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)變速器 失效分析 液壓控制系統(tǒng) 故障診斷

1 自動(dòng)變速器故障分類

1.1按故障來源分類

根據(jù)故障來源可分為:與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的故障、機(jī)械故障、液壓控制系統(tǒng)故障和電子控制系統(tǒng)故障三大類。自動(dòng)變速器某些故障現(xiàn)象是由發(fā)動(dòng)機(jī)故障間接引起的,比如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過高而產(chǎn)生自動(dòng)變速器換擋沖擊。所以,對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行有效的故障診斷之前,必須排除來自發(fā)動(dòng)機(jī)的故障。機(jī)械故障主要來自液力變矩器和齒輪變速箱。其中來自液壓變矩器的機(jī)械故障主要與單向離合器、鎖止離合器相關(guān);齒輪變速箱的機(jī)械故障,一般來自多片離合器、制動(dòng)器以及單向離合器、推力軸承。

1.2按故障現(xiàn)象分類

自動(dòng)變速器常見故障現(xiàn)象有以下幾大類:變速器元件油液泄漏、管路壓力不正常、換擋延遲、擋位打滑、擋位缺失、擋位干涉和換擋沖擊或太軟等。

1.3按故障嚴(yán)重程度分類

自動(dòng)變速器故障造成后果的嚴(yán)重程度可分為輕微故障、一般故障、嚴(yán)重故障和致命故障:輕微故障,一般不會(huì)導(dǎo)致汽車停車或性能下降,不需要更換零件,用隨車工具作適當(dāng)調(diào)整即可排除。一般故障,導(dǎo)致汽車停車或性能下降,但一般不會(huì)導(dǎo)致主要部件和總成的嚴(yán)重?fù)p壞,可更換易損零件或用隨車工具再短時(shí)間內(nèi)排除。嚴(yán)重故障,可能導(dǎo)致主要零件的嚴(yán)重?fù)p壞,必須停車,并且不能用更換零件或隨車工具在短時(shí)間內(nèi)排除。致命故障,可能引起車毀人亡的惡性重大事故。

1.4按故障發(fā)生的頻率分類

按照自動(dòng)變速器故障發(fā)生的頻率又可分為:間歇性故障、持續(xù)性故障、突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障。

2 自動(dòng)變速器故障診斷過程

自動(dòng)變速器故障原因復(fù)雜,可能來自發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等方面,因此檢修查程序較為復(fù)雜。設(shè)計(jì)自動(dòng)變速器故障診斷系統(tǒng)是根據(jù)由簡單到復(fù)雜、先不解體檢測(cè)后解體檢測(cè)的原則。具體診斷過程為:初步檢測(cè)——故障碼檢測(cè)——機(jī)械系統(tǒng)試驗(yàn)診斷—液壓控制系統(tǒng)高級(jí)診斷。

2.1初步檢測(cè)

初步檢測(cè)用于大致判斷自動(dòng)變速器的故障,用于排除來自發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不正常、節(jié)氣門及其拉索、變速器油量與油質(zhì)等故障。主要包括:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速檢測(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過低,當(dāng)換擋手柄由N位或P位撥到前進(jìn)擋或倒擋時(shí),會(huì)因怠速不穩(wěn)而使車身產(chǎn)生振動(dòng),甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火;怠速過高,則會(huì)產(chǎn)生過渡的換擋沖擊。(2)節(jié)氣門全開檢測(cè)。當(dāng)加速踏板踩到底時(shí),節(jié)氣門應(yīng)處于全開位置,否則將會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率減少,汽車加速不良,或者出現(xiàn)汽車達(dá)不到最高車速等現(xiàn)象。若為電控自動(dòng)變速器,則會(huì)出現(xiàn)換擋點(diǎn)錯(cuò)誤甚至不能換擋等故障。(3)節(jié)氣門拉索檢測(cè)。此項(xiàng)檢測(cè)用于判斷發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷是否正確地被自動(dòng)變速器識(shí)別。當(dāng)節(jié)氣門拉索調(diào)整過松,則節(jié)氣門開度比正常值小,引起換擋點(diǎn)過低,從而導(dǎo)致功率消耗;當(dāng)節(jié)氣門拉索調(diào)整過緊,則節(jié)氣門開度比正常值大,引起換擋點(diǎn)高而導(dǎo)致?lián)Q擋沖擊。(4) AFT的數(shù)量和質(zhì)量檢測(cè)。自動(dòng)變速器中油面的高低及油的質(zhì)量對(duì)變速器的性能影響很大。若油面過低,則油泵會(huì)吸入空氣,使空氣混入工作液中,降低油壓回路的壓力,導(dǎo)致液壓閥門、元件工作不正常,還會(huì)造成換擋執(zhí)行器接合時(shí)間延長和打滑現(xiàn)象,不能平穩(wěn)地傳遞動(dòng)力,摩擦片磨損加劇;油面過高,則由于行星齒輪及其旋轉(zhuǎn)機(jī)件都被浸在ATF中,對(duì)ATF產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌,以致ATF中產(chǎn)生氣泡,氣泡進(jìn)入液壓控制裝置,會(huì)降低回路中的液壓,導(dǎo)致產(chǎn)生與油面過低類似的問題。若閥體總成各閥門被浸在ATF中,則換擋執(zhí)行器的出油口被堵住,使執(zhí)行器的液壓作用力不能完全及時(shí)的釋放或釋放很慢,產(chǎn)生離合器過渡磨損、換擋沖擊。

2.2故障碼檢測(cè)

自動(dòng)變速器故障主要來自機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓控制和電子控制系統(tǒng)。由于現(xiàn)代自動(dòng)變速器均已具有自診斷功能,因此電子控制系統(tǒng)的故障大多能夠以故障碼的形式反映出來,并能通過簡單的電子元件檢測(cè)加以識(shí)別,故障碼掃描主要用于檢測(cè)電子控制系統(tǒng)的故障。由于自動(dòng)變速器中所設(shè)傳感器數(shù)量和種類差異很大,因此各種自動(dòng)變速器在檢測(cè)項(xiàng)目和故障碼個(gè)數(shù)上均會(huì)有很大的差異,目前大部分電控系統(tǒng)故障都能由計(jì)算機(jī)自診斷檢測(cè)發(fā)現(xiàn),但是,幾乎所有機(jī)械故障和絕大多數(shù)液壓系統(tǒng)故障均無法由此法檢測(cè)。

2.3組合試驗(yàn)檢測(cè)

機(jī)械系統(tǒng)試驗(yàn)檢測(cè)包括失速試驗(yàn)、時(shí)滯試驗(yàn)、道路試驗(yàn)和油壓試驗(yàn)。充分利用各種試驗(yàn)和測(cè)試手動(dòng),可以方便地實(shí)現(xiàn)不拆卸的故障信息提取。而某一類的試驗(yàn)只能反映出自動(dòng)變速器某個(gè)方面的問題,某種試驗(yàn)方法只能將故障判定在某個(gè)范圍之內(nèi)。將這些試驗(yàn)方法進(jìn)行一定的邏輯組合,則可以有效確定故障源。

2.4液壓控制系統(tǒng)高級(jí)診斷

自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)復(fù)雜,其中某一元件失效可能引起多個(gè)故障,某一故障也可能由于不同的元件失效而產(chǎn)生。根據(jù)各部分功能,把液壓控制系統(tǒng)分為供油調(diào)壓和流量控制子系統(tǒng)、換擋控制子系統(tǒng)、換擋品質(zhì)控制子系統(tǒng)和液力變矩器閉鎖控制子系統(tǒng)。再對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)功能分析,依據(jù)功能分析法對(duì)自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行失效分析。將失效分析所得結(jié)果,建立系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫。

3結(jié)論

上述自動(dòng)變速器故障診斷過程中的每一項(xiàng)檢測(cè)、診斷都是針對(duì)不同的對(duì)象的。初步檢測(cè)是用來排除與自動(dòng)變速器自身無關(guān)的故障;故障碼檢測(cè)是針對(duì)自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)的故障的;組合試驗(yàn)檢測(cè)是針對(duì)換擋執(zhí)行器打滑的;液壓控制系統(tǒng)高級(jí)診斷是針對(duì)來自液壓系統(tǒng)的故障的。

參考文獻(xiàn):

[1]胡寧,胡加.自動(dòng)變速器故障的功能分析法.汽車技術(shù),2003, (8) : 39-41.[2]胡寧.電液控制系統(tǒng)故障的計(jì)算機(jī)診斷分析方法.液壓與氣動(dòng),2004,(1):63-65.