電子控制機械式自動變速器的故障診斷研究

單躍平

摘要：首先對AMT進行了總體的介紹，故障分析是故障診斷的基礎，只有做好故障分析才能進行故障診斷，然后按故障原因及現象介紹了電控自動變速器各個部分的故障，最后討論了汽車故障的處理辦法，為故障的處理提供了一些思路和建議。

關鍵詞：電子控制機械式；自動變速器；故障診斷

中圖分類號：TP273

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)08-0263-02

汽車故障診斷學是研究汽車故障機理、汽車診斷理論、方法和檢測診斷技術的一門學科，它包括汽車故障物理、診斷數學和檢測診斷技術三方面的內容。檢測診斷技術是診斷理論與方法的一種工程實現。所以可知，汽車故障診斷學是以工程數學、可靠性理論、信息理論、為基礎；以電子技術、計算機技術、人工智能技術為手段；以汽車故障為主要研究內容的一門綜合應用學科。以前的故障診斷依賴人工的觀察與感覺，根據汽車在工作中表現出來的外部異常情況采用邏輯推斷的方法，來診斷故障的類型和部位，這種方法必須依賴維修人員的長期積累的經驗和反復觀察，既煩瑣又不準確，常常會出現誤診和延誤。現代故障診斷是利用各種檢測儀器和設備獲取汽車的各種數據，并根據這些數據來判斷汽車的技術狀況。萬用表、點火正時燈、真空表、油壓表、聲級表、流量計、油耗儀、示波儀、汽缸漏氣量檢測儀、曲軸箱竄氣量檢測儀、氣體分析儀、煙度計、車速傳感器、輸入軸轉速傳感器、加速踏板傳感器、節氣門位置傳感器、離合器行程傳感器、擋位信號傳感器等儀器給ECU提供了車的狀態的各種數據，ECU通過對數據的比較、處理、綜合、提取得到故障的部位和原因，并決定應對措施。

1電子控制機械式自動變速器(AMT)的原理

目前的自動變速器主要有AT，CVT和AMT三類。其中AT和CVT這兩種變速器的傳動的效率很低，而AMT基本不需改變機械式變速器本體，并且同時具有傳統傳動系結構簡單、制造容易，工作可靠、價格低廉、重量輕等優點。自動變速器能減輕駕駛員疲勞強度，有良好動力性和燃油經濟性，低污染等優點。所以，自動變速器開始向AMT技術發展。AMT是在傳動固定軸式變速器和干式離合器的基礎上，應用電子技術和自動變速理論，以電子控制單元(ECU)為核心，通過執行機構控制離合器的分離與接合、選換擋操作以及發動機油門的調節，來實現起步、換擋的自動控制技術。

2AMT的故障分析

AMT故障大致可分為4個部分：與發動機有關故障；與離合器有關故障；與變速器有關故障；與ECU有關故障；與執行器有關故障。

(1)與發動機有關的故障。

節氣門位置傳感器故障：汽車的擋位和車速與節氣門開度有相對應的關系，當汽車在某一車速和擋位下，節氣門位置超出所對應的范圍即可知節氣門位置傳感器故障。

發動機轉速傳感器故障：若變速器輸入軸轉速與發動機轉速不同且輸入軸轉速與車速比符合擋位關系，可知發動機轉速傳感器故障。

節氣門調節機構故障：若ECU發出命令對節氣門位置進行調節，而節氣門位置傳感器顯示其位置不變或位置調整的大小與ECU的指令不相應，可知節氣門調節機構故障。

(2)與變速器有關的故障。

檔位有前進檔，無倒擋；或有倒擋，無前進檔：如果擋位開關顯示為倒擋而擋位傳感器顯示不為倒擋，則是執行機構故障：①汽缸活塞位置不正確，則是汽缸故障；②如果汽缸活塞位置正確，則為連接傳動部分故障。擋位開關顯示為倒擋，擋位傳感器也顯示為倒擋，則是齒輪或變速器軸或分動器故障。

汽車在行駛過程中，突然回到空擋位置；齒輪或齒套磨損成錐形，錐形的牙齒相互傳遞扭矩會產生軸向力。軸向增大到足以克服自鎖裝置中彈簧彈力時，便使滑動齒輪(或接合套)脫離嚙合而導致脫檔。變速器軸承松曠，殼體變形，使變速器殼上的軸承孔軸線不平行度增大，導致齒輪軸產生傾斜，破壞齒輪的正常嚙合，產生了軸向力。軸承止推彈形環或齒輪背面的止推墊松動或嚴重磨損，引起軸或齒輪軸向竄動。換檔叉彎曲變形或過度磨損，導致換檔叉和接合套上又槽的間隙過大。

(3)與離合器有關的故障。

離合器分離不清的原因主要有；氣壓或機械操縱系統故障。機械系統磨損過多。分離行程不足。從動盤總成的摩擦片變形。在安裝時變速箱與發動機的高速不一致，變速箱的異常扭曲(搖動)導致摩擦片變形。半離合使用過度產生熱變形。安裝前施加了異常的外力導致摩擦片變形或壓盤殼變形。壓盤總成傳動片因跌、甩而變形。壓盤總成與飛輪的緊固螺釘松動。六、從動盤正反面裝錯。造成從動盤仍與飛輪有摩擦。

(4)與ECU有關的故障。

程序跑飛主要原因是干擾所致，因為系統中干擾源較多，雖然采取了一系列的抗干擾措施，但程序跑飛現象偶有發生。選檔、換檔控制中，程序進入死等待，系統失控的原因是當微機發出選檔、換檔控制命令后，查詢選檔、換檔是否到位，用光電發射接收器檢測。有時因機械行程偏差或選換檔不到位，微機檢測不到選、換檔到位的信號代碼而進入死等待，使系統對其他信號概不響應，系統失控。

3AMT的故障處理辦法

故障運行和故障保險：汽車正常運行時，電子控制單元ECU的輸入、輸出信號的電壓值都有一定的變化范圍。當某一信號的電壓值超出了這一范圍，并且這一現象在一段時間內不會消失，ECU便判斷為這一部分出現故障。當某電路產生了故障后，其信號就不能作為控制參數而使用。為了維持汽車的運轉，ECU便從其程序存儲器(ROM)中，調出某一固定值，作為應急參數，保證汽車可以繼續運行。當ECU中的微機系統出現故障時，ECU自動啟用后備控制回路對汽車進行簡單控制，使汽車可以開回家或是到附近的汽修廠進行修理，這樣的功能就是故障運行，又稱“跋行”模式。另一方面。當ECU檢測到某一執行器出現故障時，為了安全起見，采取一些安全措施。這種功能叫作故障保險。當傳感器和微機發生故障時，往往采取故障運行方式。而當執行器發生故障時，往往采取故障保險措施。

執行器的故障處理：汽車電子控制系統中，執行器是決定發動機運行和汽車行駛安全的主要器件，當執行器發生故障時，往往會對汽車的行駛造成一定的影響。因此，對于執行器故障的處理方法通常是：當確認為執行器故障時，由ECU根據故障的嚴重程度采取相應的安全措施的實施，在控制系統中，有故障保險系統，由于ECU對執行器進行的是控制操作，控制信號是輸出信號。因此，要想對各執行器的工作情況進行診斷，一般要由ECU向執行器發出一個控制信號，執行器通過一條專用回路來向ECU反饋其執行情況。